Förlustsänkning i drivlina
En simuleringsmodell av hjulaxel till anläggningsmaskiner
Med ökad fokus på miljöpåverkan och bränsleekonomi vill Volvo Construction Equipment öka verkningsgraden på sina anläggningsmaskiner. På avdelningen för drivlineutveckling jobbar man bland annat med att sänka förlusterna i växellåda och hjulaxel på hjullastare och dumper. För att underlätta detta arbete har en simuleringsmodell som beskriver förluster i hjulaxlar tagits fram. Denna rapport beskriver framtagning av modellen, verifiering av modellen och vilka framtida användningsområden modellen lämpar sig för.Simuleringsmodellen är uppbyggd av ett antal komponentmodeller. Komponentmodellerna innehåller formler för respektive komponent i hjulaxeln. Formlerna är tagna från ingenjörshandböcker, vetenskapliga artiklar och internt arbete på Volvo Construction Equipment. Bromsar, kuggväxlar, lager och tätningar är de komponenter i hjulaxeln som har studerats. De variabler som används i simuleringsmodellen är oljans viskositet, oljenivå i broms och centrum- och planetväxel, diameter och bredd på kugghjul och bromslamell, ingående varvtal och moment från kardanaxel, förspänningsmoment i lager samt maskinvikt. Matlab/Simulink är de program som har använts för att bygga modellen.Verifiering av simuleringsmodellen har gjorts genom att jämföra simuleringsresultat mot provningsresultat från tidigare gjorda riggkörningar på Volvo Construction Equipment. Då majoriteten av provningsresultaten kommer från riggkörningar utan bromsande moment är det endast de momentoberoende förlusterna som kunnat verifieras. Framtida riggkörningar med varierad hastighet och bromsande moment rekommenderas för att förstå och kunna verifiera de momentberoende förlusterna.Omplacering av bromsar till hjulnaven och en plåtkonstruktion vid centrumväxeln som sänker oljenivån är två förslag som kan ge en förlustsänkning i hjulaxeln. Med hjälp av simuleringsmodellen kan man uppskatta hur stor förlustsänkningen blir för båda idéerna och därefter rangordna dem. På detta sätt kan modellen vara ett värdefullt verktyg för att välja ut förslag som ska gå vidare i projekt.Då detta är en offentlig rapport är inga känsliga data eller referenser till interna publikationer på Volvo CE presenterade. För att kunna visa grafer har skalor och värden på axlar tagits bort.