Simulation of Field Profiles as Sources of Tractor Vibrations

トラクタの乗心地問題を振動面からみた研究の一環として,走行中の主要な振動源であるほ場面プロフィルを,与えられたパワースペクトル密度(P.S.D)からもとめる方法を述べ,さらに得られた数値ほ場をトラクタの振動モデルヘの入力としたときの,トラクタ走行時の挙動解析への適応性を検討し次のような結果を得た. 1)ほ場面プロフィルのシミレーションは,発生した正規擬示乱数に数値フィルタを作用させた. 数値フィルタには,移動平均型フィルタと自己回帰型フィルタを用いた. 両方法とも,与えられたP.S.Dのサンプル数25～30で充分満足できる結果が得られた. 両者を比較すると,移動平均型フィルタを用いる場合の方が計算手順も容易で,よりよい結果が得られた. 2)シミレーションにより得られた数値ほ場を入力としてトラクタの挙動を重心およびシートの上下方向加速度について検討したところ,実験結果とよい一致をみた. 以上のことから,ほ場面プロフィルのシミレーションは,ほ場面の特性が与えられたP.S.Dを有する試験ほ場の設計を可能にする一方本論文で適応性を検討したように数値ほ場としてディジタルシミレーションによるトラクタ挙動の解析への入力に用い,防振対策やシート設計上の有効な手段となりうるものと考える

On the Control of the Seat Vibration of the Agricultural Vehicles : The Response of the Seat to Random Input and the Seat Suspension

農用車両のシートの路面凹凸に対する応答を,1入力線形2自由度系の振動モデルを使って検討し,次のような結果を得た. なお,路面凹凸による入カモデルは,方程式(4)で示すように,ある限られた帯域にのみ,そのパワー・スペクトル密度は存在し,両対数グラフ上で負の勾配をもつ直線で近似できるものとした. また,計算に際しては,車両系のパラメータk1,c1,M1は一定とした. 1).絶対加速度の応答倍率x2rms/x0rmsはシート系の共振周波数f2が小さい程,相対変位の倍率y2rms/x0rmsは逆にf2が大きい程,減少効果が大きい. また,応答倍率は,入力の周波数帯域に大きく影響され,入力の形には,あまり影響されなかった. 2).質量M2の値が小さい程,倍率は大きくなるが,その影響は小さく,カスケード結合において,一つの限界を示す. 3).減衰比ζ2が小さい程,加速度の応答倍率のピーク値は大きくなるが,f2/f1が小さくなるにつれ,逆に倍率はζ2の小さい程,小さくなる. 4).カスケード結合における車体－シート間の応答関係は1自由度系に帰着でき,限定帯域の不規則入力に対して,最適の支持条件量を決定することができるが,構造上と乗心地の両面からの制限により,実際の構成には限界がある. より乗心地の効果をあげるためには,アクティブ・シート・サスペンションの導入が望まれる

On the Estimation of the amount of Work required for Operating the Agricultural Machines

トラクタやコンバインなどのオペレータの心要な仕事量を知ることは,これらの機械を設計・利用する上に必要なことであるが,これらの仕事量は,作物,土壌,気侯など多くの条件によって変化するところの負荷に左右される. したがってこの仕事量の推定は通常大へん難しい. 間接的にこの仕事量を推定するために,以下のような実験結果を用いた. 1.オペレータの作業中の心拍数は作業開始1分後には大きく増加し,その後の増加は少ない. 2.作業密度が大きいほど,心拍数の増加率は大きい. 3.心拍数と作業密度の間には,相関度は大きい. 4.オペレータの呼気中の酸素消費量と心拍数との間には,二次曲線的関係がある. 5.オペレータの酸素消費増加盤をその体表面積で除した値と心拍数との間には,やはり二次曲線的関係がある. 6.オペレータのなした作業量と,それに要した酸素消費増加量との比を,オペレータの仕事の効率とすると,この効率と作業強度との間には,あるR.M.R点で,効率が最大となる. 7.野外で作業するオペレータの心拍数を計測し,予め実施しておいた上述の室内実験の結果から,その際の仕事量を推定することができる

On the Evaluation of the Steering Labor of Tractor Operator

トラクタを操舵するオペレータの操舵仕事の大きさを知るために,トラクタに操舵力角計を装着し,同時に操舵中におけるエネルギ消費量を知るために,オペレータの呼気を採取し,また心拍数,呼吸数を遠隔記録した. 1.オペレータの心拍数,呼吸数は操舵の開始とともに急に増加するが,その後の増加割合は少なくなる. 操舵仕事の強さをあらわすエネルギ代謝率（R.M.R）はトラクタの速度が大きくなると増加し,また心拍数,呼吸数の増加割合とも比例関係にある. 2.トラクタを操舵するに要するオペレータの仕事量と,オペレータの呼吸による消費エネルギとの比をオペレータの操舵仕事の効率とすると,この効率は操舵仕事の強さ（R.M.R）とほぼ比例関係にある. 3.トラクタの操舵仕事の特性を知る方法として次のことがあげられた. 1）変動係数,相関係数,標準偏差を求めて,操舵の方向による「ばらつき」を表現した. 2）操舵馬力の自己相関係数を求めて,スラローム旋回―ピッチ間の時間的変化を図示すると,その相関度の大きさと,時間的変化によって,トラクタの速度,オペレータの操舵の差異を知ることが可能である. 3）操舵トルク,操舵角変動を調和解析し,フーリエ係数を求めて,その振巾,位相角によって,操舵特性を表現できる

On the Steering Labor of Tractor Operator(II) : Steering Force During Regular Circular Turn

トラクタ旋回において,オペレータが必要とする保舵力の特性を明らかにするために,アスファルト路および圃場を用い,ブレーキを使用しない通常旋回とブレーキを使用した制動旋回を定常円旋回法によって実験し,次のような結果をえた. トラクタの通常旋回の場合 1.旋回半径が小さくなるほど,重心および前輪の横すべり角は内すべりの方向に増加し,保舵力も漸増する. 1.旋回速度が大きくなると保舵力は増加し,また求心加速度の増加に比例して保舵力は増す. 3.オペレータが保舵のために必要とする仕事量（＝平均保舵力×作業時間）は,旋回半径の増大とともに漸増するが,とくに急旋回時に保舵力が大きくなるトラクタでは旋回半径の増加とともに漸減することがある. トラクタの制動旋回の場合 4.旋回半径比（＝制動旋回半径／通常旋回半径）は通常旋回半径が小さくなるほど大きい値となり,制動により急旋回しようとする効果は少なくなる. 5.通常旋回における保舵力は,通常に外向きに働くのに対して,制動旋回の保舵力は外向きに働く力が軽減されるか,逆に内向きの力として働く. この保舵力の大きさは旋回半径,旋回速度に影響される. 6.オペレータの仕事量を保舵力および踏力による仕事量の和として評価するものとすれば,保舵による仕事量は通常旋回より軽減されるか,または逆方向の仕事量となって増大するが,踏力による仕事量は保舵に要する仕事量よりはるかに大きいことから,常に制動旋回の方が通常旋回の場合よりはるかに大きくなるので,オペレータの仕事量の軽減には通常旋回によるのが望ましい

Vibration Characteristics of Multi-Wheel Off-Road Vehicles

農用不整地車両として多車輪(6輪)車両を用い,その振動特性を上下方向の加速度を中心に,実験的に検討し,次のような結果を得た. 1.アスファルトのように路面が良好で,凹凸による外力がほとんど無視できる条件下では,振動におよぼす車輪数や走行速度の影響はほとんどみとめられず,車輪ラグによる振動成分が支配的である. 2.単一障害物を乗り越す時の挙動では,4輪と6輪でその特性は異なり,6輪では最後輪が障害物を越し終えた時点で衝撃荷重を受けたような挙動を示すが,4輪では,各軸の車輪が障害物を登り始めるときに,ピーク加速度がみられる. 加速度の大きさについてみると,最大値は低速では6輪の方が大きいが,高速になるにつれ,4輪の方が大きくなる. 3.農道のように不規則な凹凸の路面走行時は,6輪の場合,常に全車輪が接地することは少なく,車両の支持状況が刻々変化することにより,車両の固有振動数を変化さすことになり,共振減少効果がみられ,4輪に比較して,乗心地に対し,多車輪の有効性がみとめられる. 4.規則的な波長をもつ周期波状路面を走行した場合,加遠度の大きさについてみると,走行速度が増加するにつれ,4輪の場合が大きくなり. 増加の割合も6輪に比べ大きい. また,路面波長と,車両の軸距が一致する場合は,多車輪の効果も減少し,大きな加速度がみられる. 以上のように不整地を走行する多車輪車両を,振動乗心地面からみるとき,走行速度の増加と共に多車輪の効果がみとめられた

On the Steering Labor of Tractor Operator(I) : Steering force during transport and field operation

1.トラクタのアスファルト路面走行および畑地ロータリ耕における操舵力の特性を知るため,トラクタの前輪荷重,作業速度およびオペレータの諸条件をかえ,作業中のトラクタの横変位,実舵角,操舵角および操舵力を測定した. 2.ハンドルにかかる力とその累積頻度数との間には曲線的関係があり,ハンドルにかかる小さい力の頻度は一般に多い. 前輪荷重を軽くした場合,ハンドル操舵の走行では逆にハンドルにかかる力が小さく,累積頻度数は多くなる. また,作業速度,オペレータによって影響をうける. ロータリ耕においてはアスファルト路走行に比してハンドルにかかる力および累積頻度は増加し,3倍近くになる. 3.ハンドルにかかる力とハンドル回転角速度から求めた操舵馬力と相対頻度との間には双曲線的関係があり,操舵馬力の大きいときの路面走行の場合と比して6倍近い. 4.単位時間当りの操舵に要する仕事量はトラクタの前輪荷重が軽いとき,作業速度が低いときに少なくなる. 作業速度が変動しても単位時間当りの操舵に要する仕事量は同じ程度となる. ロータリ耕での単位耕うん距離当りの仕事量は走行時のそれと比して30～40倍近い

Can sufficient preoperative information of intracranial aneurysms be obtained by using 320-row detector CT angiography alone?

Abstract Purpose To determine whether sufficient pre-surgical treatment information of unruptured intracranial aneurysms can be obtained by using 320-row detector CT angiography (CTA) alone. Materials and methods We enrolled 40 consecutive patients with unruptured intracranial aneurysms. All patients were prospectively conducted to perform 320-detector CTA as the only preoperative modality. Two blinded readers independently assessed CTA images. Interobserver agreement and the agreement between CTA and surgical findings were determined by calculating the j coefficient. The referring neurosurgeons judged the usefulness of the information provided by CTA for treatment decisions. Results All patients had surgery without intraarterial digital subtraction angiography. Agreement between CTA and surgical findings was excellent for the aneurysm location (j = 1.0) and good for the shape (j = 0.71), neck (j = 0.74) and its relationship with adjacent branches (j = 0.71). Information obtained with 320-detector CTA was highly useful for surgical treatment in 37 of 40 (93 %) patients, although small perforators deriving from the aneurysm in 2 cases were not fully visualized on CTA images. Conclusion In most patients with unruptured intracranial aneurysms, sufficient pre-surgical treatment information can be obtained by using 320-detector CTA alone