| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,120 |
| تعداد مقالات | 76,525 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,955,930 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,119,056 |
مدلسازی رفتار دینامیکی تراکتور حین مانور روی شیبهای ترکیبی جهت شناسایی لحظة واژگونی | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 56، شماره 4، دی 1404، صفحه 47-69 اصل مقاله (3.21 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2025.401891.665613 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد رسول شعبانی شادیانی1؛ علی جعفری* 2؛ علی حاجی احمد2؛ سید سعید محتسبی2 | ||
| 1گروه مهندسی ماشینّهای کشاورزی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 2گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| تراکتورها در صنعت کشاورزی نقشی حیاتی دارند و باتوجهبه خصوصیات ذاتی و شرایط عملیاتی، بروز سوانح ناشی از واژگونی آنها، محتمل است. باوجود پژوهشهای متعدد در جهت پیشگیری و کاهش خسارات ناشی از واژگونی، طبق آمار، اینگونه سوانح سالانه هزاران کشته و زخمی بر جای میگذارد و البته متأسفانه آمار سوانح مذکور همچنان روبهافزایش است.در این پژوهش به مدلسازی ریاضی پدیدۀ واژگونی تراکتور از دو منظر عددی و تحلیلی و مقایسۀ عملکرد این روشها در پیشبینی پایداری جانبی و طولی پرداخته شده است. مدل عددی با استفاده از روش سطح پاسخ توسعه داده شد و نتایج هر دو در مقایسه با دادههای بهدستآمده از یک مدل کوچکشدة جایگزین تراکتور، اعتبارسنجی شدند. همچنین تحلیل حساسیت بهمنظور تعیین سهم نسبی هر متغیر انجام شد. در تحقیق حاضر، اثر زاویة جانبی و طولی، موقعیت گرانیگاه، سرعت، شتاب و شعاع دوران بر پایداری تراکتور بهصورت مدل ریاضی استخراج شد. نتایج نشان داد مجذور سینوس زاویۀ جانبی با ضریب ۲۴/۰ بیشترین تأثیر را بر پایداری جانبی و مجذور سینوس زاویۀ طولی با ضریب 21/0 بیشترین تأثیر را بر پایداری طولی دارد. در مدل تحلیلی اثر متقابلی بین شیبهای جانبی و طولی وجود دارد؛ ولیکن نتایج مدل عددی نشان داد که این اثر معنادار نیست. ضریب تعیین (R²) مدلسازی پایداری جانبی و طولی به ترتیب در مدل تحلیلی ۹۳/۹۶ و ۵۹/۹۱، مدل عددی ۷۵/۹۳ و ۸۱/۹۸ و مدل عددی تکمیلی 31/65 و 16/81 درصد محاسبه شدند. در بخش بهینهسازی، اثر تمامی متغیرها جهت تشخیص پایداری کلی تراکتور تحلیل شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پایداری؛ روش سطح پاسخ؛ مدل ریاضی؛ واژگونی | ||
| مراجع | ||
|
Cavallo, E., Gorucu, S., & Murphy, D. (2014). A Simulator to Improve Awareness of Rollover Risk and Stimulate Safer Driving Behavior Among Young All-Terrain (ATV) Drivers. Journal of agromedicine, 19, 208. https://doi.org/10.1080/1059924X.2014.889619 Dowdy, S., Wearden, S., & Chilko, D. (2011). Statistics for research. John Wiley & Sons. Franceschetti, B., Rondelli, V., & Ciuffoli, A. (2019). Comparing the influence of Roll-Over Protective Structure type on tractor lateral stability. Safety Science, 115, 42-50. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ssci.2019.01.028 Heydari, M.S. (2020). Design and fabrication of a tractor lateral balance system on sloping lands, (Master’s thesis, University of Tehran). (In Persian) Houshyar, E., & Houshyar, M. (2018). Tractor safety and related injuries in Iranian farms. Safety Science, 103, 88-93. Jang, M. K., Hwang, S. J., & Nam, J. S. (2022). Simulation Study for Overturning and Rollover Characteristics of a Tractor with an Implement on a Hard Surface. Agronomy, 12(12), 3093. Li, X., Wang, G., Yao, Z., & Qu, J. (2013). Dynamic model and validation of an articulated steering wheel loader on slopes and over obstacles. Vehicle System Dynamics, 51(9), 1305-1323. Majdan, R., Abrahám, R., Tkáč, Z., Drlička, R., Matejková, E., Kollárová, K., & Mareček, J. (2021). Static Lateral Stability of Tractor with Rear Wheel Ballast Weights: Comparison of ISO 16231-2 (2015) with Experimental Data Regarding Tyre Deformation. Applied Sciences, 11(1), 381. https://doi.org/10.3390/app11010381 McKenzie, E., Ronaghi, M., Powers, J., & Lutz, T. (2007). Implementing and Developing Industry Standards in the Design of Agricultural Safety Systems. ASSE Professional Development Conference, Murphy, D. J. (2014). Tractor Stability and Instability. PennState Extension. Nichol, C. I., Sommer III, H. J., & Murphy, D. J. (2005). Simplified overturn stability monitoring of agricultural tractors. Journal of agricultural safety and health, 11(1), 99-108. Ochoa Lleras, N., Brennan, S., Murphy, D., Klena, J., Garvey, P., & Sommer, H. (2017). Assessing Perceptions and Alerts of Tractor Instability. Chemical Engineering Transactions, 58, 7-12. Qin, J., Liu, H., Suh, C. S., Li, Z., Zhu, Z., & Wang, G. (2020). Tractor Active Anti-rollover Control Using Momentum Flywheel with Experimental Verification. Nongye Jixie Xuebao/Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 51, 515-520. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2020.S2.064 Qin, J., Wu, A., Song, Z., He, Z., Suh, C. S., Zhu, Z., & Li, Z. (2021). Recovering tractor stability from an intensive rollover with a momentum flywheel and active steering: System formulation and scale-model verification. Computers and Electronics in Agriculture, 190, 106458. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.106458 Qin, J., Zhu, Z., Ji, H., Zhu, Z., Li, Z., Du, Y.,…Mao, E. (2019). Simulation of active steering control for the prevention of tractor dynamic rollover on random road surfaces. Biosystems Engineering, 185, 135-149. Ribeiro, A. M., Koyama, M. F., Moutinho, A., de Paiva, E. C., & Fioravanti, A. R. (2021). A comprehensive experimental validation of a scaled car-like vehicle: Lateral dynamics identification, stability analysis, and control application. Control Engineering Practice, 116, 104924. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2021.104924 Shetty, G., Hossain, S., Hu, C., & Lin, X. (2022). Road slope prediction and vehicle dynamics control for autonomous vehicles. arXiv preprint arXiv:2210.05741. Soleimani, A., Abbaspour-Fard, M., & Rohani, A. (2022). Development of a combined fuzzy/PID controller for determining the required force for tractor stability in side slopes. Journal of Research in Mechanics of Agricultural Machinery, 11(3), 1-14. https://doi.org/10.22034/JRMAM.2022.13790.581. (In Persian) Tarighi, J., & Mohtasebi, S. S. (2021). Design, fabrication and evaluation a new mechanism to automatic weight transfer control system on a tractor. Emirates Journal for Engineering Research, 26(2), 2. Tarighi, J., Khorasani, E., Mousazadeh, H. (2018). Design, Fabrication and evaluation an alarm System to Prevent Tractor Overturning. Eleventh National Congress on Mechanical Engineering, Biomaterials and Mechanization of Iran. (In Persian) Togaev, A., & Shermukhamedov, A. (2023). Tractor Rollover Accidents: A Review of Factors and Safety Measures. E3S Web of Conferences. 449. 10.1051/e3sconf/202344909011. van Zanten, A. T., Erhardt, R., & Pfaff, G. (1995). VDC, The Vehicle Dynamics Control System of Bosch. SAE Transactions, 104, 1419-1436. Wang, D., & Yuan, H. (2025). Data-driven tube model predictive control of autonomous agricultural tractors for cross-slope navigation. Smart Agricultural Technology, 10, 100844. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.atech.202, 5.100844 Wang, L., Liu, F., Song, Z., Ni, Y., He, Z., Zhai, Z., … Li, Z. (2024). Advances in tractor rollover and stability control: Implications for off-road driving safety. Computers and Electronics in Agriculture, 226, 109483. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109483 Watanabe, M., & Sakai, K. (2021). Identifying tractor overturning scenarios using a driving simulator with a motion system. Biosystems Engineering, 210, 261-270. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2 021/08/010. Zhang, Z., Zhu, Z., Han, B., Lu, L., Yang, H., Song, Z., … Yang, Z. (2025). Enhancing stability and driving efficiency in tractor plowing operations on lateral slopes through independent braking and electronic Limited-Slip Differential: A Multi-Layer control strategy based on Multi-Channel time series prediction. Computers and Electronics in Agriculture, 234, 110298.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 91 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 106 |
||