Der Schutz von Fahrer und Beifahrern landtechnischer Maschinen vor gesundheitsbeeinträchtigenden Ganzkörperschwingungen bei Feld- und Transportarbeit gewinnt zunehmend an Bedeutung und wird von Kunden mit Nachdruck verlangt. Bei John Deere wird neben der Sitzfederung nun eine hydropneumatische Kabinenfederung eingeführt, die Nickbewegungen der Kabine um eine quer zur Fahrtrichtung liegende Achse im vorderen, unteren Bereich der Kabine federt und dämpft. Die Nickbewegungen werden durch spezielle, in Drehrichtung weiche, vordere Elastomer-Kabinenlager ermöglicht und durch 2 hydropneumatische am hinteren Ende der Kabine angebrachte Federn wirksam gedämpft. Auftretende Querkäfte zwischen Kabine und Rahmen werden durch einen langen Querlenker übertragen. Durch numerische Simulation mit Hilfe eines dynamischen Fahrzeugmodells wurde bereits in der Konzeptphase der Entwicklung eine hinsichtlich Fahrkomfort optimale Abstimmung der Kabinenfederung auf eine Nick-Eigenfrequenz von 1 Hz ermittelt. Nur durch den Einsatz einer niederfrequenten Kabinenfederung, deren Eigenfrequenz um mindestens Faktor Wurzel aus 2 (Frequenzverhältnis) kleiner ist als die Erregerfrequenz, kann der Fahrer von dieser Schwingung isoliert werden. Eine deutliche spürbare Wirkung kann jedoch erst für Frequenzverhältnisse größer als 2 erreicht werden. Die Eigenschaften der vertikalen Fahrersitzfederung wurden an die niederfrequente Kabinenfederung angepasst. Durch experimentelle Untersuchung konnte die Wirkung des niederfrequenten Kabinenfederungssystems auf den Fahrkomfort nachgewiesen werden. Die angewendete Simulationstechnik ist in der Konzeptphase ein unersetzliches Werkzeug geworden, um die gegenseitige Wirkungsweise mehrerer Federungssysteme besser verstehen zu können. Der hohe praktische Nutzen des Einsatzes der Simulation für die Entwickung von Federungssystemen für Traktoren wurde durch experimentelle Validierung bestätigt.
Simulation eines passiven Kabinenfederungssystems für Traktoren
Simulation of a passive cab suspension system for tractors
2001
8 Seiten, 10 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Konzeption und Simulation eines passiven Kabinenfederungssystems für Traktoren
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