Zeitschrift für Ergonomie
Offener Zugang

Abstrakt

Einfluss der Federungsparameter des Traktorsitzes auf die Vibrationsbelastung

Pradhan RR*, Behera D, Goel AK, Mohanty SK

Indien ist der größte Hersteller von landwirtschaftlichen Geräten wie Traktoren, Erntemaschinen und Bodenfräsen. Ein Drittel der weltweiten Traktorenproduktion entfällt auf Indien. Der Traktorabsatz im Land wird im Geschäftsjahr 2019 voraussichtlich um 11–13 Prozent steigen, während für die Traktorenindustrie im Zeitraum 2019–2023 ein Wachstum von 8–10 Prozent erwartet wird. Im Land werden die landwirtschaftlichen Traktoren für verschiedene landwirtschaftliche Tätigkeiten eingesetzt, von der Bodenvorbereitung bis hin zur Ernte und zum Transport landwirtschaftlicher Produkte. Aus diesem Grund werden verschiedene Arten von zufälligen Vibrationen, die vom Gelände und vom Traktormotor erzeugt werden, über die Sitzfederung auf den Fahrer übertragen. Die meisten in Indien erhältlichen Traktoren sind mit einer passiven vertikalen Sitzfederung ausgestattet, die die Vibration in vertikaler Richtung verringert. Es wurden viele Forschungsarbeiten zur Optimierung/Änderung der Sitzfederungsparameter allein und zur Entwicklung neuer Sitzfederungen durchgeführt. Aber keine davon optimiert die Sitzfederungsparameter in Kombination. Daher wurde die folgende Studie durchgeführt, um den optimalen Wert der Sitzfederungsparameter zu bestimmen, bei dem die auf den Fahrer übertragenen Vibrationen minimal sein könnten. Zu diesem Zweck wurde mit der AMESim-Software ein Sitzfederungsmodell entwickelt. Das Modell benötigt ein Eingangssignal in Form von Vibrationsdaten der Traktorsitzbefestigung und gibt als Ausgabedaten des Modells die Vibration des Sitzpolsters aus. Beim Vergleich der Ausgabedaten des Modells mit den Testergebnissen für denselben Vibrationseingang stellte sich eine Korrelation von 77,93 Prozent heraus. Beim Optimierungsergebnis der Sitzaufhängungsparameter allein, einer Federsteifigkeit von 12.000 N/m und einem Dämpfungskoeffizienten von 4.225 Ns/m, wurde eine minimale Vibration festgestellt. Bei der Optimierung beider Aufhängungsparameter wurde festgestellt, dass die Kombination aus 3.000 N/m und 2.225 Ns/m die minimale Vibration aufwies. Sie lag jedoch nur 10,79 Prozent unter dem gemessenen Vibrationswert, was trotz der Vibrationsreduzierung möglicherweise keine wirtschaftliche Entscheidung ist.