Uitleg LS-systeem voor hijskranen

In elke machine bevindt zich een aandrijving waarvan het vermogen wordt overgebracht door één of meer krachtbronnen.

Bij mobiele voertuigen in deze hijskranen-blog wordt het vermogen van de dieselmotor als aandrijving voor het hydraulisch systeem gebruikt. Het hydraulisch systeem zet de volgende afzonderlijke mechanismen in beweging, d.w.z. klassieke delen

• de takel,
• het zwenkwerk,
• het hijswerk en
• het telescoopwerk.

Het hydraulische systeem heeft tot taak de kracht zo energie-efficiënt mogelijk over de kraaneenheden te verdelen. Geen van de eenheden mag te snel of te langzaam lopen. Bovendien moet de hydraulische druk hoog genoeg zijn, zodat geen van de eenheden tot stilstand komt. Deze taken kunnen door verschillende hydraulische systemen worden vervuld. Een daarvan is het zogenaamde “load sensing” hydraulisch systeem.

Lastafhankelijke regeling

De hydraulische lastafhankelijke regeling in de volksmond een Load-sensing systeem (LS) past zich naar gewenste omstandigheden en variabelen door de verbruiker aan. Dit zijn gewoonlijk de druk en/of de volumestroom van de een hydraulische pomp. In conventionele hydraulische systemen wordt de volumestroom gesmoord door middel van conventionele drukregel-, overdrukkleppen en smoringen. Het nadeel is echter dat de hydraulische pomp voortdurend op zijn maximumvermogen werkt. Door op een mobile applicatie meer gas te geven zal de volumestroom door verhoogd pomptoerental nog groter worden. Dit leidt in tot zeer grote vermogensverliezen.
In een LS-regelsysteem daarentegen wordt ervoor gezorgd dat enkel de volumestroom die nodig is voor alle op dat moment actieve verbruikers, door de pomp wordt geleverd. Dit alles toerental onafhankelijk.

Brandstofbesparing

De hoogste werkdruk van alle kraanunits wordt via een keten van terugslagkleppen doorgegeven aan de besturing van de pomp. Dit is de zogenaamde “LS-druk”. De regelaar past het pompvolume aan zodat de pomp precies de juiste hydraulische druk en precies het juiste volumestroom levert om de door de bestuurder gewenste snelheden te bereiken. Hiermee wordt het belangrijkste doel bereikt, namelijk dat er nauwelijks overtollige hydraulische energie wordt opgewekt, die dan weer zou moeten worden teruggesluisd. Het LS-systeem helpt dus aanzienlijk om brandstof te besparen.

Bij meer dan één gestuurd kraanfuncties blijft er echter een probleem bestaan: zonder verdere voorzorgsmaatregelen in het LS-systeem zal de oliestroom grotendeels naar de kraanfunctie met de laagste werkdruk via de weg van de minste weerstand stromen. Deze kraanbeweging zou onbedoeld snel lopen, terwijl de beweging met de hoogste lastdruk zelfs zou kunnen stoppen. De snelheden van de afzonderlijke bewegingen beïnvloeden elkaar dan. Dit komt echter niet overeen met de besturing door de kraanmachinist en is ongewenst.

Drukcompensator  

Om ervoor te zorgen dat de snelheden uitsluitend de wensen van de bestuurder volgen, moet vóór elke klep een extra hydraulisch element worden geplaatst, een zogenaamde “drukcompensator”. Deze drukcompensatoren zorgen ervoor dat de druk over een component altijd gelijk blijft en waardoor het volume drukonafhankelijk kan worden verdeeld. Hiermee wordt voorkomen dat de verschillende kraanfuncties elkaar negatief beïnvloeden.