## Dynamic Stability of Hand Tractor (Part 1) : Measurement of Parameters for Hand Tractor Dynamic Model

### Abstract

It is necessary to analyze dynamic characteristics of machinery, catching the parameters of the machinery. This paper is intended to investigate parameters of the hand tractor for analyzing its dynamic characteristics. The main results are as follows; (1) The mass and center of gravity were measured by measuring the weight acting at two points and the angle of inclination of the hand tractor. Consequently, the mass is 342.1kg and the center of gravity is situated at 0.125m horizontally and 0.259m vertically from the center of the shaft of the driving wheel. The center of gravity of the hand tractor itself is situated ahead of the center of the shaft of the driving wheel, but it is situated in the rear of the center of the shaft of the driving wheel when the rotary tiller is mounted on the hand tractor. (2) The pitching moment of inertia about the centroid is measured by the coil spring method. As a result, it is 17.40kg·m^ 2. This is very small in comparision with the moment of inertia (539.66kg·m^2) of the riding tractor mounted with a rotary tiller. (3) The dynamic spring constant and the viscous damping coefficient of the tire of the tested hand tractor were found to be 131.847×10^3N/m, and 687.25N·\u27s/m respectively. This dynamic spring constant is greater than the static spring constant by as much as 30%, and about 1/3 of that of the rear tire of the riding tractor. The value of the viscous damping coefficient is greater than that of the rear tire of riding tractor by as much as 50%.機体の動特性解析をする場合, その機体についてのパラメータを正確に把握する必要がある. 本論文は歩行用トラクタの動特性を解析するのに必要な幾つかのパラメータについて, 実機を用いてその測定を行ない, 測定理論や方法を考察したものであり, その主な結果は次の通りである. ①機体の2点に作用する荷重, 及び, そのときの機体の傾きを測定することによって, 機体の質量及び中心の位置を測定した. その結果, ロータリ耕うん部を含む機体の質量は342.1kg, 重心位置は, 駆動車輪からの水平距離が0.125m, 駆動車輪からの垂直距離が0.259mであった. 歩行用トラクタ自体のみの重心はエンジンの搭載位置の影響によって駆動車輪軸中心より相当前に位置しているが, ロータリ耕うん部を装着した場合はロータリ耕うん部の重量によって, 重心は駆動車輪軸後方に位置するようになる. ②コイルバネによる測定方法を用いて, 重心回りのピッチ慣性モーメントを測定した結果, 供試機体の中心周りのピッチ慣性モーメントは17.40kg·m^2であった. これはロータリ耕うん部を装着した乗用トラクタの重心回りのピッチ慣性モーメント539.66kg·m^2に比べると相当小さい値である. ③モデルの妥当性を検討する意味から, 耕土条件を加味しない, 外乱要素を排除したタイヤの純粋なバネ係数と粘性減衰係数を自由振動の対数減衰率法で測定した結果, 供試タイヤの上下方向バネ係数と粘性減衰係数はそれぞれ131.847×10^3N/m, 687.25N·s/mであった. この動バネ係数は, 静バネ係数100.521×10^3 N /mに比べて30%程大きく, 乗用トラクタ後輪の動バネ係数(空気圧2.0×10^3Paの時) 400×10^3N/mに比べると1/3程度である. 粘性減衰係数は乗用トラクタ後輪の430N·s/m(空気圧2.0×10^5Paのとき)に比べて50%程度大きい

Topics: 耕うん機, 動的安定性, 人間工学, 高性能化, cultivator, dynamic stability, human factors, improve performance
Publisher: Faculty of Agriculture, Kyushu University
Year: 1994
OAI identifier: oai:catalog.lib.kyushu-u.ac.jp:2324/23519