طراحي و ارزيابي عملكرد مدل تعليق نيمه فعال كابين تراكتور

Design and Performance Assessment of a Semi-Active Suspension Model of Tractor Cabin

اثر تجمعی ارتعاشات انتقالی به راننده تراكتور كشاورزی نه تنها سلامتی راننده را تهدید می‎كند بلكه می‎تواند به كاهش بازده كاری وی بیانجامد. یكی از روشهای كاهش سطح ارتعاشات انتقالی به راننده، استفاده از سیستم تعلیق است. در این پژوهش طراحی و ارزیابی مدل تعلیق نیمه فعال كابین تراكتور مورد توجه قرار گرفته است، بنابراین ابتدا مدل ارتعاشی كامل تراكتور توسعه یافت و سپس به طراحی گام به گام مدل میراكن نیمه فعال پرداخته شد. آزمون مدل مشخص كرد كه از بین پارمترهای مورد نظر، سطح مقطع پیستون و حجم محفظه هوایی انباره هیدرولیكی روی فركانس تشدید ارتعاشات انتقالی به راننده تاثیر بیشتری داشت، درحالیكه سطح مقطع پیستون و فشار هوای اولیه انباره، روی مقدار RMS شتاب ارتعاشات انتقالی به راننده تاثیرگذار بود. بعلاوه مقایسه عددی خروجی مدل در حالت استفاده و عدم استفاده از تعلیق نیمه فعال كابین تراكتور در شرایطی كه تحت تاثیر تابع تحریك كننده مشابه قرار داشتند، به بهبود قابل ملاحظه RMS شتاب ارتعاشی انتقالی به صندلی راننده تراكتور منجر شد، بنابراین سامانه تعلیق توسعه یافته در این پژوهش قادر به كاستن از سطح ارتعاشات انتقالی به راننده تراكتور می‎باشد.

Cumulative effect of transmitted vibrations to the tractor driver not only leads to driver health problems, but also reduces the driver working efficiency. Tractor suspension system is one of the methods which is employed to lower the level of transmitted vibrations to the driver. In this study the design and performance assessment of a semi-active suspension model of tractor cabin was considered. Tractor full vibration model was developed first, and subsequently a semi-active ON-OFF damper model was designed. The examination of the model indicated that doubling the piston area and the volume of hydraulic accumulator air chamber, led to 39% increase and 31% reduction of the resonance frequency of transmitted vibrations to the driver, respectively. On the other hand doubling the piston area and the primary air pressure of the accumulator, affected the RMS of transmitted vibration to the driver by 77 cm s-2 reduction and 66 cm s-2 increase, respectively. Moreover, the numerical comparison of the model outputs with and without activation of semi-active cabin suspension, while the model was stimulated with the same input function, led to 43% improvement in RMS acceleration of the transmitted vibrations to the tractor seat. Therefore, the designed semi-active suspension model of cabin was able to attenuate the level of transmitted vibrations to the tractor driver.