Details

Einleitung
Der Power Shuttle-Getriebeprüfstand („ARJUN NOVO“) wurde entwickelt, um die genauen hydraulischen und mechanischen Bedingungen nachzubilden, denen Power Shuttle Kupplungseinheiten (PST) moderner landwirtschaftlicher Traktoren ausgesetzt sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Getriebetests, die manuelles Schalten erfordern, automatisiert dieser Prüfstand den Vorwärts-, Neutral- und Rückwärtsgang mithilfe eines elektro-hydraulischen Ventils, das Richtungsänderungen in Echtzeit nachbildet. Durch die Simulation des gesamten Spektrums von Druckspitzen, Durchflussraten und Temperaturschwankungen aus dem Feld prüft das System die Sanftheit des Kupplungseingriffs, die Ansprechgeschwindigkeit und die Dichtheit – alles innerhalb eines kontrollierten Laborumfelds. Dies beschleunigt nicht nur die End-of-Line-Qualitätssicherung, sondern deckt auch subtile verschleißbedingte Probleme auf, bevor sie den Traktorbetrieb beeinträchtigen können.

Anwendungen
▹ In OEM-Produktionslinien stellt der ARJUN NOVO sicher, dass jede PST-Einheit die strengen Herstellertoleranzen erfüllt. Ein identisches Testprogramm kann an mehreren Montageplätzen eingesetzt werden, um standardisierte Ergebnisse zu gewährleisten und Bedienerabweichungen zu eliminieren.  
▹ Kundendienstzentren nutzen die Diagnosefunktionen des Prüfstands, um überholte oder reparierte PSTs zu bewerten – Abweichungen in den Modulationskurven, die zu ruckartigen Schaltungen oder hydraulischen Sperren führen könnten, werden frühzeitig erkannt. Dies reduziert Rückläufe und Garantieansprüche erheblich.  
▹ Forschungs- und Entwicklungsteams verwenden den Prüfstand für Dauerlauftests und durchlaufen zehntausende Schaltvorgänge, um Lebenszyklusdaten zu erzeugen und mögliche Ermüdungspunkte an Spulenventilen oder Dichtungen zu identifizieren. Druckanstiegsraten und Temperatur-Sollwerte können angepasst werden, um neue PST-Designs unter beschleunigten Alterungsprotokollen zu testen.  
▹ Im technischen Training dient der Prüfstand als „Live-Klassenzimmer“, sodass Auszubildende Druck-Durchfluss-Diagramme in Echtzeit beobachten, lernen, wie Ventilgeometrie die Kupplungsleistung beeinflusst, und Fehlerbehebung über integrierte Fehlerinjektionsmodi üben können.

Hauptmerkmale
▹ Hochpräzise VFD-Steuerung: 3,7 kW VFD passt die Pumpendrehzahl in 0,1-Hz-Schritten für genaue Durchfluss- und Druckregelung an.  
▹ Dreikanalige Hydrauliküberwachung: Drei Durchflusskanäle mit Turbinenmessern und ±0,5%-Transducern für Leckage- und Leistungsanalysen.  
▹ Automatisierte Sequenzierung & Fehlerinjektion: Integrierte Rezepte mit Dwell-, Rampenprofilen und Fehler-Modi zur Validierung des Systems und der Sicherheitsverriegelungen.  
▹ Integrierte Datensuite: Barcode-basierte Bauteilprotokollierung und automatische PDF-Berichte mit Modulationskurven, Histogrammen und Trendanalysen.  
▹ Robuste Sicherheitsarchitektur: Doppelte Stoppkreise, Temperaturalarme und hydraulische Verriegelungen nach ISO 13849-1 Kat. 3.

Technische Daten
• Hydraulikaggregat: Festverdränger-Zahnradpumpe (22,5 cc/U) angetrieben von einem 3-phasigen 415 VAC-Induktionsmotor; Durchfluss bis 30 L/min; maximaler Systemdruck 100 bar.  
• Messgenauigkeit: Turbinen-Durchflussmesser ±1%; Drucktransducer ±0,5% FS; Analog-Digital-Abtastung bei 1 kHz für dynamische Druckprofilierung.  
• Steuerelektronik: Rockwell/Siemens PLC mit 16 ms Programmscan; Industrie-VFD mit Drehmomentbegrenzung und geschlossenem Stromregelkreis; 24 VDC Sicherheits-I/O mit Cross-Monitoring.  
• Softwareumgebung: Windows 10/11-kompatible HMI, basierend auf .NET 5; SQL Server 2019 Backend; OPC UA Schnittstelle für SCADA-Integration.  
• Physische Abmessungen & Versorgung: 2 m × 1,5 m Stellfläche; 2,5 m Höhe; Gesamtgewicht 500 kg; Spitzenleistungsaufnahme 5 kW; pneumatische Versorgung optional 6 bar bei 50 LPM.

Funktionsprinzip
Kern des Prüfstands ist ein geschlossener Hydraulikkreislauf. Nach Erhalt eines Schaltbefehls von der PLC passt die VFD die Motordrehzahl an, um den gewünschten Durchfluss durch die Zahnradpumpe zu erreichen. Das Öl wird durch ein proportional gesteuertes Richtungsventil geleitet, das elektrisch die PST-Spule auf Vorwärts, Neutral oder Rückwärts positioniert. Während sich die Spule bewegt, erfassen Durchflussmesser und Drucktransducer zeitgestempelte Daten, die ein Modulationskurvenprofil erzeugen, das die Spulenstellung gegenüber dem Hydraulikdruck abbildet. Die HMI-Software überlagert diese Profile mit einer Referenz-“Golden Curve” und zeigt sofort Abweichungen an.  
Erweiterte Routinen variieren auch die Öltemperatur über einen optionalen Wärmetauscher, um die Leistung unter Kaltstart- oder Hochtemperaturbedingungen zu bewerten.

Installationsanforderungen
• Elektrisch: Dedizierte 3-Phasen 415 VAC ±10%, 50 Hz Versorgung; 20 A Leitungsschutzschalter mit Fehlerstromschutz.  
• Pneumatisch (optional): 6 bar trockene, gefilterte Luft bei 50 LPM für Ventilbetätigung und Sicherheitsverriegelungen.  
• Platzbedarf: 2 m (L) × 1,5 m (B) Stellfläche; Mindestdeckenhöhe 2,5 m; 1 m Abstand um den Prüfstand für Wartung.  
• Umgebungsbedingungen: 10–40 °C; Luftfeuchtigkeit 20–80% nicht kondensierend; bevorzugt staubfreie Innenräume.  
• Strukturell: Eben, vibrationsgedämpfter Betonboden für 600 kg; Befestigungsmuster für Basisrahmen inklusive.

Wartung und Kalibrierung
Vorbeugender Wartungsplan:  
– Täglich: Sichtprüfung von Schläuchen, Armaturen und Filteranzeigen; Ölstand und Temperatur prüfen.  
– Monatlich: Pumpenlager schmieren; Not-Aus-Funktion überprüfen; Alarmprotokolle prüfen.  
– Jährlich: Komplettölwechsel; Filter ersetzen; System-Lecktest durchführen.  

Kalibrierprotokoll:  
– Durchflussmesser & Transducer: Jährlich kalibrieren mit gravimetrischem Durchflussprüfstand und Gewichts-Druckprüfer, rückführbar auf nationale Normen.  
– VFD & PLC: Software-Integritätsprüfung und Firmware-Updates vierteljährlich; Genauigkeit der geschlossenen Regelkreise mit Sprungantworttests validieren.  

Ersatz- & Verschleißteile: Vor-Ort-Kits enthalten Filterelemente, Dichtungskartuschen, O-Ringe der Spulenventile und Federungen der Druckbegrenzungsventile – alles für schnellen Austausch ohne Spezialwerkzeug.

Software & Datenmanagement
Die HMI-Software des Prüfstands, basierend auf .NET 5, bietet ein intuitives Dashboard mit Echtzeit-Druck-Durchfluss-Diagrammen, Temperaturanzeigen und Schaltzykluszählern. Testrezepte werden als XML-Dateien gespeichert, was einfachen Import/Export und Versionskontrolle ermöglicht. Alle Testdaten werden in einer SQL Server 2019-Datenbank archiviert und nach Datum, Losnummer oder Bediener durchsuchbar. Die Software beinhaltet einen OPC UA-Server für nahtlose Integration in SCADA- und MES-Plattformen. Berichterstellung unterstützt mehrere Formate – PDF für Zertifikate, CSV für Rohdaten, XML für ERP – während Rollenmanagement sicheren Zugriff auf sensible Testergebnisse gewährleistet.

Fazit
Durch die Kombination aus hochpräziser Hydrauliksteuerung, umfassender Datenerfassung und flexibler Softwareintegration bietet der ARJUN NOVO PST-Prüfstand eine End-to-End-Lösung für Produktions- und Entwicklungsumgebungen. Die robuste Sicherheitsarchitektur und detaillierte Kalibrierprotokolle gewährleisten zuverlässige, wiederholbare Tests über Jahre hinweg. Ob auf einer Hochvolumen-Montagelinie, in einem spezialisierten F&E-Labor oder in Servicewerkstätten eingesetzt – dieser Prüfstand minimiert Garantieausfälle, beschleunigt die Produktvalidierung und erhöht die Gesamtqualitätssicherung für Power Shuttle-Getriebeeinheiten.