Simulation of the formation of vibration loading of operator workplace of industrial tractor


Cite item

Full Text

Abstract

The check of compliance with legislative requirements for vibration protection of operators is carried out at the stage of certification testing of new and upgrading products. At this stage, the further development is associated with high time and material costs. The article substantiates the possibility of use of a calculation and experimental method which allows to determine at the development stage the level and frequency content of potentially dangerous sources of vibration; to develop a computer model for the system «excitation source - frame - cab - antivibration seat - operator»; to make out proposals to comply with legislative requirements by means of parametric forecasting. As an example, the problem of vibration in the low frequency range of 2-14 Hz is considered. This vibration is the result of the process of rolling of track rollers on track chain that lies on the yieldable soil foundation. According to biomedical research, the resonance frequencies of critical parts of human body are in this low frequency range, which is displayed in sanitary norms. Based on the analysis of field test results, the kinematic impact of track rollers on tractor frame is represented as stationary narrow-band random processes. Mathematical model of the system is described by a set of differential equations with random input processes. The methods of statistical dynamics are used to implement the model. The simulation results are presented as a set of transfer functions. They represent the distribution of resonance frequencies of angular and heave oscillations of the separate system elements and the spectral density functions. These results allow to obtain the quantitative estimations in the form of mean-square values of the output processes. The use of this approach allows to solve the problems of vibration protection of operator at the stages of design and testing of prototypes of road-building machinery. It is achieved by tuning-out of the system «track assembly - frame - cab - antivibration seat» from resonance phenomena and by introducing some design solutions.

About the authors

I. Ya Berezin

South Ural State University

DSc in Engineering Chelyabinsk, Russia

Yu. O Pronina

South Ural State University

Email: proonina@mail.ru
Engineer Chelyabinsk, Russia

V. N Bondar'

South Ural State University

PhD in Engineering Chelyabinsk, Russia

L. V Vershinskiy

Chelyabinsk Tractor Plant - URALTRAC, LLC

Email: verchinskiy_l@shtz.ru
PhD in Engineering Chelyabinsk, Russia

P. A Taranenko

South Ural State University

PhD in Engineering Chelyabinsk, Russia

References

  1. Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 2009. 752 с.
  2. Хрипунов Д.В. Методы оценки вибронагруженности промышленного трактора со стороны гусеничного движителя: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Челябинск, 2002. 22 с.
  3. Мицын Г.П., Позин Б.Н., Березин И.Я. и др. Моделирование параметрических источников вибраций в машиностроительных конструкциях // Вестник ЮУрГУ. Серия Машиностроение. 2002, №2. С. 82-91.
  4. Вибрации в технике: Справочник в 6 т. Т. 6. Защита от вибраций и ударов / Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение, 1981. 456 с.
  5. Пановко Г.Я., Потемкин Б.А., Фролов К.В. Определение параметров моделей тела человека-оператора при вибрационном и ударном воздействиях // Машиноведение. 1972, №3. С. 31-37.
  6. Пановко Г.Я. Построение динамических моделей тела человека-оператора при вибрационных воздействиях: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1973. 28 с.
  7. Светлицкий В.А. Статистическая механика и теория надежности. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 504 с.
  8. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машиностроение, 1972. 192 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Berezin I.Y., Pronina Y.O., Bondar' V.N., Vershinskiy L.V., Taranenko P.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».