Projekt Agrilight: Leichtbau für tonnenschwere Landmaschinen

Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibnitz Universität Hannover will den tonnenschweren Feldhäcksler BiG X in ein Leichtbaukonzept überführen. Das IFW bearbeitet das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt Agrilight gemeinsam mit dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Clausthal, dem Landmaschinenhersteller Krone und dem Leichtbauexperten M+D Composites Technology GmbH.

In den vergangenen Jahrzehnten ist die Leistungsfähigkeit landwirtschaftlicher Erntemaschinen stark gestiegen. Größere Feldabschnitte werden durch größere und schwerere Maschinen in einem Arbeitsgang bearbeitet. Das gestiegene Gewicht bringt die Hersteller jedoch an die Grenzen der straßenverkehrsrechtlichen Zulässigkeit. Und: Die stärkere Bodenverdichtung auf den Agrarflächen sollte vermieden werden, denn sie ist mit ein Grund dafür, dass Wasser nicht mehr so gut von den Böden aufgenommen werden kann.

Im Projekt Agrilight sollen deshalb Leichtbautechnologien zu einem niedrigeren Gesamtgewicht des BiG X beitragen und so den bestehenden Konflikt auflösen, indem der – bisher eine Tonne wiegende – Hauptrahmen des Feldhäckslers in ein Leichtbaukonzept überführt wird.

Die Projektpartner wollen zunächst das Strukturkonzept des Hauptrahmens sowie anliegender Funktionseinheiten analysieren und grundlegend in einem faserverbundgerechten, funktionsorientierten Leichtbau-Strukturentwurf aus Glasfaser- und Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen neu aufbauen.

„Die besondere Herausforderung wird die Vielzahl an unterschiedlichen Fügestellen sein, deren beanspruchungsgerechte Überführung in das neue Leichtbaukonzept unter Berücksichtigung der verschiedenen neuen Werkstoffe und deren, zum Teil grundlegend unterschiedlichen, mechanischen, elektrischen und chemischen Materialeigenschaften erfolgen muss.“
Carsten Schmidt, Projektleiter, IFW

Da bestehende form-, kraft- und stoffschlüssige Fügemethoden beibehalten werden sollen, erhält die Faserverbundstruktur in den Anbindungsbereichen einen hybriden Strukturaufbau. Das IFW hat im Rahmen eines anderen Forschungsprogramms bereits gute Erfahrungen mit der Multilayer-Insert-Technologie gemacht und beabsichtigt, diese auf den neuen Anwendungsbereich zu übertragen, die Eigenschaftscharakteristik der Hybridanbindung unter realen Beanspruchungen zu erforschen und abschließend für den Einsatzzweck zu optimieren.

Im Frühjahr 2022 soll die Konzeptentwicklung und -bewertung des neuen Chassis abgeschlossen sein.

Bild oben: Das IFW verordnet dem tonnenschweren Feldhäcksler BiG X eine Schlankheitskur mit Mitteln den Leichtbaus. (Quelle: IFW)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung

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