Dumper 22.10.2009, 17:24

Antrieb beim Dumper, Vorschaubild

Wichtige Transportfahrzeuge im Bau- und Abbruchgewerbe sind LKW, SKW (Schwerlastkraftwagen = Muldenkipper), Dumper und Scraper. Ein bewährtes Fahrzeug ist der Dumper, den wir hier vorstellen.

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Technik vor der Haustür 

Dumper 

Dumper_Wikipedia.jpg

Lösen Hydraulikbagger, Radlader und Reißraupen Erde und Gesteine, so sind die Transporteinrichtungen für das gelöste Material LKW, SKW (Schwerlastkraftwagen = Muldenkipper), Dumper und Scraper. Wenn ungünstige Fahruntergründe (Sand, Kies, weiches Erdreich) vorliegen, ist der Transport mit Dumpern vorteilhaft. Sie zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:
Sie besitzen
- Allradantrieb
- Niederdruck-Breitgürtelreifen
- eine Knicklenkung.
Dumper gibt es in Zweiachs- und Dreiachsversion (Bild Wikipedia).

Aufbau

Dumper_Fahrantriebssystem.png

Die Baugruppen des Vorderwagens sind die Fahrerkabine, der Antriebsmotor, das Getriebe, die Vorderachse, die Hydraulikanlage. Die Knicklenkung ist die bewegliche Trennstelle zwischen Vorder- und Hinterwagen. Der Hinterwagen trägt die Mittel- und Hinterachse und die Mulde mit den Kippzylindern.

Achsaufhängung

Die Aufhängung der Achsen bestimmt weitgehend die Qualität des Fahrverhaltens: Weil die Achsen vertikal um mehrere Grade pendeln, erlauben sie nicht nur höhere Fahrgeschwindigkeiten auf schwierigen Transportstrecken; dadurch werden auch Stoßbelastungen vom Aufbau und von den Baukomponenten ferngehalten. Die pendelnd angelenkten Dreieckrahmen mit Querstabilisatoren gewährleisten eine spurgenaue Führung der Achsen und unabhängige Pendelbewegungen. Ein Gummi-Puffersystem am Vorderwagen kann zusätzlich mit Stoßdämpfern kombiniert werden. Die Vorderachse und die Hinterachsen sind jeweils für sich an den Rahmen aufgehängt. Mit einer Dreipunktlagerung lassen sich sowohl die nötigen Freiheitsgrade als auch eine belastbare Unterkonstruktion erreichen.

Dumper_Achsaufhaengung.jpg

Hydraulik

Die Hydraulikanlage des Dumpers versorgt die Lenkung, das Kippsystem und den Lüfterantrieb. Sie arbeitet mit mehreren Axialkolben-Verstellpumpen. Fast alle Pumpen sitzen am Nebenantrieb des Motors.
 

Das Kippsystem ist sowohl parallel als auch in Reihe mit der Lenkanlage geschaltet. Dabei bedient eine Pumpe aus Sicherheitsgründen immer vorrangig die Lenkung. Wird die Lenkung nicht betätigt, liefert die Lenkpumpe zusammen mit den weiteren Pumpen das Hydrauliköl für das Kippsystem; die Lenkanlage hat aber in jedem Fall Vorrang.

Mulde kippen

Beispiel VOLVO: Der Kipphebel auf dem Armaturenbrett kann vier Stellungen einnehmen: Absenken mit Hydraulikdruck, Senk-/Schwimmstellung (Fahrstellung), Halten und Kippen. Entsprechend den Stellungen des vom Fahrer betätigten Kipphebels hat das Wegeventil ebenfalls vier Stellungen: Absenken mit Hydraulikdruck, Fahrstellung, Halten und Kippen.
Beide Kippzylinder sind doppeltwirkende Zylinder. Die normale Kipphebelstellung beim Betrieb der Maschine ist die Fahrstellung; die Mulde ist dann in hydraulischer Schwimmstellung, in der die Leitungsseiten A und B mit der Tankleitung verbunden sind, so dass von der Hydraulik her keine Kraft auf die Mulde ausgeübt wird. Wenn die Maschine abgestellt wird, kehrt der Kipphebel automatisch in die Halteposition zurück.

Mulde_gekippt.png

Fahrwiderstand bei Dumpern und ähnlichen Fahrzeugen

Neben der Leistung für das Fortbewegen einer Last muss ein auf Reifen fahrendes Transportfahrzeug auch eigene Fahrwiderstände überwinden. Sie gehen zurück auf innere Reibung, Reifenwalken und Reifeneindringung.
Der Rollwiderstand RW setzt sich zusammen aus der inneren Reibung und dem Reifenwalken; dazu kommt der spezifische Rollwiderstand RWs durch Reifeneindringen in den Untergrund.
RW wird mit 2% des Gerätebruttogewichts gerechnet. Bei 1 Tonne Gerätebruttogewicht wäre demnach RW = 20 kg. Der RWs ist 6 kg pro Tonne Gerätebruttomasse und pro Zentimeter Reifeneindringtiefe.

Rollwiderstand_bei_Dumpern.png

Eine Beispielrechnung:
Die Reifen eines Dumpers mit 30 t Gesamtgewicht dringen beim Fahren 8 cm in den Untergrund ein. Wie groß ist der gesamte Rollwiderstand des Fahrzeugs?
Rollwiderstand RW pro Tonne 20 kg/t mal 30 t = 600 kg.
RWs = 8 cm mal 6 kg/t und cm mal 30 t = 1 440 kg.
Also muss der Dumper alleine für das Anfahren RW + RWs = 2 040 kg (= 2,04 t) Zugkraft aufbringen.

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