Spuitmachinehydrauliek

Motrac Hydraulics ontwikkelde voor de spuitmachines van onder andere Agrifac en Amazone het hydraulisch systeem. Dat behelst wel meer dan een simpel hydrauliekpompje. Het systeem is nauwkeurig op elkaar afgestemd, met weloverwogen componenten, voor een zo hoog mogelijk rendement.

Motrac Hydraulics biedt systeemoplossingen in hydrauliek aan kleinere en middelgrote fabrikanten (zie TREKKER 325). Tot hun klantenkring behoren onder meer Agrifac en Amazone. Hiervoor ontwikkelde Motrac de hydrauliek, inclusief de hydrostatische aandrijving, voor de zelfrijdende spuitmachines. De basis van beide machines is ooit gelijk geweest, echter sinds lange tijd zijn beide merken voor de ontwikkeling hun eigen weg ingeslagen. Zo ook voor de hydrauliek, want bij Motrac werken verschillende engineers geheel onafhankelijk aan de beide uitvoeringen.


De Agrifac Condor heeft tankinhouden van 3.400 tot 8.000 liter en boombreedtes van 24 tot 51 meter. Op de kleinere machines is het motorvermogen 205 of 282 pk, op de grote maar liefst 320 pk. De spuitpomp is naar keuze een centrifugaalpomp met een capaciteit van 700 l/min, of een dubbele zuigermembraanpomp van 560 l/min.

Motrac Industries spraying machine hydraulics Agrifac Condor.jpg

De Amazone Pantera heeft een tankinhoud van 4.500 liter en boombreedtes tussen 21 en 40 meter. De Pantera heeft een motor van 218 pk. De spuitpomp van de Pantera is een dubbele zuigermembraanpomp van 530 l/min. Beide machines hebben een pendelend tandemonderstel, met individueel geveerde wielen. Dit speciaal voor een spuitmachine ontworpen chassis, zorgt er voor dat voertuigbewegingen niet worden doorgegeven aan de spuitboom. Vierwielbesturing, spoorbreedteverstelling en hoogteverstelling geven het chassis verder een grote veelzijdigheid.
Bij de spuitmachines wordt er niets mechanisch aangedreven, op de dieselmotor zit alleen een aantal hydrauliekpompen aan geflensd. Dit zijn zowel verstelbare pompen als tandwielpompen met een vaste opbrengst per omwenteling. Welke pomp waarvoor gebruikt wordt verschilt enigszins tussen de beide merken.   

Motrac Industries spraying machine hydraulics Amazone Pantera.jpg

Open en gesloten
De pompen kunnen werken in open of  gesloten circuits. De rijaandrijving zit bijvoorbeeld op een gesloten circuit. Het voordeel hiervan is dat je een hoger rendement hebt dan bij een open circuit, omdat er minder ventielen en restricties nodig zijn. Bovendien kun je door de één op één verbinding met de dieselmotor de kinetische energie bij het remmen terugvoeren naar de motor. Dit kan niet bij een open systeem. Daarin wordt de kinetische energie bij het remmen omgezet in warmte. Daardoor is een veel grotere hoeveelheid olie nodig. Je kunt dus met een gesloten circuit veel compacter bouwen. Agrifac kan zijn spuitmachines leveren met AirFlowPlus luchtondersteuning. Dit werkt met hydraulisch aangedreven ventilatoren op de boom. Hiervoor heeft Agrifac een tweede gesloten systeem met een extra verstelpomp (closed loop), naast dat van de rijaandrijving. De andere oliecircuits op de spuitmachine zijn wel open circuits.
Motrac Hydraulics monteert de pompstreng volledig voorgemonteerd met de benodigde ventiel/manifold techniek welke Motrac ook in eigen beheer heeft ontworpen (voormalig IMAV) en samensteld in de vestiging in Baak (Gld.). Deze streng kan direct aan de motor worden geflensd. Voor één van de klanten doet Motrac dat ook in huis waarbij de complete samenstelling van pompstreng en diesel als één kit geleverd wordt aan de productielijn. De elektronische aansturing van de pompen monteren de klanten zelf.

Motrac Industries spraying machine hydraulics Pump assembly.jpg
Een mogelijke opzet van een hydraulisch systeem voor een zelfrijdende veldspuit is hieronder weergegeven:
 
1
De eerste pomp, vanaf de motor gerekend is de rijpomp. Dit is een Linde HPV. Het slagvolume is verstelbaar. Het is afhankelijk van de grootte van de machine. Het is naar keuze maximaal 165 of 210 cc. Vanuit de lage drukzijde (de retour), wordt olie uitgespoeld naar de koeler. Op de pomp zit een manifold dat de oliestroom uitsplitst naar de vier wielmotoren. De werkdruk is maximaal 420 bar.

Motrac Industries spraying machine hydraulics HPV165 Linde Hydraulics.jpg
2
De tweede pomp draait op constante druk en verzorgt de olie voor alle gebruikers, als besturing, spoorbreedteverstelling, het uitvouwen van de bomen en dergelijke. Door met een pomp te werken  die constant druk geeft, hoef je voor de besturing, waarvoor altijd druk aanwezig moet zijn, geen prioriteitsschakeling te maken. Bovendien kun je standaard Cetop ventielen gebruiken. Ook dit is een Linde pomp, een HPR 55 of 75 , met een maximale opbrengst van 55 cc of 75cc

Motrac Industries spraying machine hydraulics HPR55 Linde Hydraulics.jpg
3
De derde pomp is een Linde MPR50. De M staat hierbij voor middendruk en de 50 voor het regelbare slagvolume. Deze pomp zorgt voor de aandrijving van de spuitpomp. Het bijzondere aan deze pomp is dat hij helemaal terugversteld kan worden naar 0cc bij 0 bar. Dat kan lang niet bij alle verstelbare pompen in een open loop. Hierdoor is er geen enkel energieverlies als de spuitpomp niet draait. Ook heeft deze pomp geen drukverschil tussen pompdruk  en lastdruk (LS drukverschil van ongeveer 25 bar). Ook dat spaart energie. 

Motrac Industries spraying machine hydraulics MPR50 Linde Hydraulics.jpg
4
Op het eind van de pompstreng zitten twee tandwielpompen  met een vast slagvolume. De eerste daarvan zorgt voor de voedingsdruk. De voedingsdruk zorgt voor de vulling en verversing van het gesloten systeem voor de rijaandrijving, voor de uitspoeling naar de koeler en voor de aansturing van de MPR 50 voor de spuitpomp. De achterste pomp heeft ook een vast slagvolume en deze zorgt voor de aandrijving van de ventilator voor de koeler.

Motrac Industries spraying machine hydraulics Bucher Hydraulics tandem gearpump.jpg
5
Alle retour oliestromen van de open en gesloten systemen komen bij elkaar en worden gefilterd en gekoeld de olietank in gebracht. Dat loopt via dit kleine separate manifold. Je kunt dit op een goed bereikbare plaats bouwen en er gemakkelijk alle gebruikers op aansluiten. Het effectieve olievolume in het systeem is ongeveer 120 liter. Er is een tendens om deze hoeveelheden steeds kleiner te maken. Dit gaat wel iets ten koste van onder andere het verversingsinterval.

Motrac Industries spraying machine hydraulics Filter manifold.jpg
6
Ook de wielmotoren zijn van Linde. Door het gelijktijdig zwenken van pomp en rijmotoren heb je veel trekkracht bij het wegrijden en kun je het systeem altijd op de maximale efficiëntie benutten. Het systeem heeft een antislipregeling, die een differentieel overbodig maakt. Op elke wielmotor zit een toerentalsensor. Mocht één van de wielen tractie verliezen, dan registreert de sensor dat en zorgt de elektronica er voor dat de motor terugzwenkt, indien nodig zelfs tot nul. De andere motoren krijgen hierdoor meer tractie. De elektronica zorgt er wel voor dat de snelheid niet toe neemt, door eventueel de pomp terug te regelen. 

Motrac Industries spraying machine hydraulics Wheel motors Linde Hydraulics.jpg

Bron: maandblad ‘Trekker’ editie Februari 2016
Tekst: Arend Jan Blomsma
Illustraties: Motrac Hydraulics
Foto’s: Agrifac, Amazone

Hulp nodig?

Heeft u een goede hydrostatische aandrijving nodig voor uw landbouwmachine?
Wij kunnen u helpen bij het brainstormen, ontwikkelen, bouwen en servicen van uw aandrijving.

Hydraulisch systeem.jpg