Reifenparameterermittlung aus Fahrversuchen mit einem Ackerschlepper unter besonderer Berücksichtigung des Hohenheimer Reifenmodells
Hendrik Schulze Zumkley
Bei der Entwicklung landwirtschaftlicher Fahrzeuge dienen Simulationswerkzeuge, wie die Mehrkörpersimulation, der Steigerung von Geschwindigkeit und Präzision in der Produktgestaltung. Wesentliches Element der Gesamtfahrzeugsimulation ist die Modellierung des Reifenverhaltens. Kommerzielle Reifenmodelle sind zahlreich verfügbar. Die Eignung für Ackerschlepperreifen und besonders ihre Parametrierung sind jedoch stark eingeschränkt. Es gibt nur sehr wenige Prüfstände, die in der Lage sind, Reifen mit einem Durchmesser größer 2 m zu vermessen. In dieser Arbeit wurde daher eine Alternative vorgestellt, mit einem messtechnisch ausgestatteten Ackerschlepper aus Fahrversuchen einzelne Reifenparameter zu ermitteln. Das Hohenheimer Reifenmodell diente wegen der Verfügbarkeit des Codes und der weitgehenden Allgemeingültigkeit der verwendeten Parameter als Grundlage.
Zum Untersuchungsumfang gehörten rein messtechnisch ermittelbare Parameter: die stationäre Seitenkraft-Schräglaufwinkel-Kennlinie, dynamischer Abrollradius, Rollwiderstandsbeiwert, Reifenunrundheit und die Umfangskraftbeiwert-Schlupf-Kennlinie. Die vertikale Reifensteifigkeit und -dämpfung ließen sich über einen Vergleich aus Versuch und Simulation gewinnen. Je nach Parameter sind die Einflüsse in Form von Radlastabhängigkeiten, dynamischen Radlastschwankungen und Dynamiken im Seitenkraftaufbau, Überlagerungen von Längs- und Seitenkräften und dem Verhalten des mehrfach federgekoppelten und gedämpften Gesamtsystems in der Auswertung zu beachten.
Der Abgleich aller Messverfahren erfolgte an Einzelradmesseinrichtung und Flachbandprüfstand des Forschungsinstituts, die den Vorderreifen des Versuchsfahrzeugs in Bezug auf die Geometrie gerade noch aufnehmen konnten.
