مدل‌سازی و ارزیابی صندلی تراکتور مسی فرگوسن به روش اجزای محدود

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهرکرد

چکیده

استفاده از مدل‌های کامپیوتری به منظور صرفه‌جویی و تسریع در طراحی وسایل نقلیه در دهه‌های اخیر گسترش و بهبود یافته است. از طرفی بدلیل اهمیت راحتی راننده در نشستن در هنگام رانندگی وسایل نقلیه، صندلی به عنوان بخش مهمی در طراحی مطرح می‌شود. امروزه بدلیل وجود صندلی‌های نامناسب بدون لحاظ اصول ارگونومی در بیشتر تراکتورهای کشاورزی و عدم وجود مدل مناسب از صندلی تراکتور، عارضه درد کمر در بیشتر رانندگان کشاورز در حال افزایش است، از این‌رو پژوهشی جهت مدل‌سازی صندلی تراکتور مسی فرگوسن به روش اجزای محدود در نرم‌افزار آباکوس انجام گرفت و یک مدل بهینه بدون صرف هزینه و زمان ارائه و نتایج حاصل با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. در این مطالعه شتاب‌های خروجی قسمت‌‌های صندلی در 4 شتاب تحریک 5/0، 1، 5/1 و 2 متر بر مجذور ثانیه و بازه فرکانسی 3 تا 15 هرتز برای صندلی آزمایشی و صندلی مدل‌سازی شده مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نمودارهایی که از شتاب‌های خروجی صندلی در قسمت‌های فوم تکیه‌گاه، فوم نشستگاه، تکیه‌گاه بدون فوم صندلی و نشستگاه بدون فوم صندلی در دو وضعیت صندلی آزمایشی و صندلی مدل‌سازی شده ارائه گردید، حاکی از آن است که اختلاف معنی‌داری میان دو وضعیت وجود ندارد. اعتبارسنجی مدل صندلی مسی فرگوسن مشخص کرد این مدل جهت طراحی اولیه و بهینه سازی صندلی تراکتور، مناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling and evaluation of Massey Ferguson tractor seat using finite element method

نویسندگان [English]

  • Shohre Daeijavad
  • Ali Maleki
  • Hamideh Reisi
چکیده [English]

The use of computer models in order to economize and expedite of design for development of vehicles has improved in recent decades. However the Importance of driver's seat comfort is caused considering seat as an important part of the design. Recently, unfit seats without ergonomic attention and lacking suitable models of agricultural tractor seats are caused increasing back pain side in most farmer drivers. Therefore, modeling Massey Ferguson tractor seat was done with finite element method in ABAQUS software. An optimal model was presented without spending time and cost and results were compared with experimental data. Output accelerations of seat parts, in 4 stimulation accelerates .5, 1, 1.5 and 2 meters per second squared in frequency range of 3 to 15 Hz was evaluated for experimental seat and modeled seat. By comparing of output acceleration in seat support foam, seat pan foam, seat support and seat pan without foam in experimental and modeled seat showed non-significant difference between two conditions. Therefore model validation showed Massey Ferguson tractor seat model is suitable for design and optimization tractor seat.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Finite element analysis
  • Simulation
  • seat
  • tractor
  • vibration

 

[1] Grujicic, M., Pandurangan, B., Arakere, G., Bell, W.C., He, T., Xie, X. (2009). Seat-cushion and soft-tissue material modeling and a finite element investigation of the seating comfort for passenger-vehicle occupants. Materials and Design 30: 4273–4285

[2] Verver, M., Lange, R., Hoof, J., Wismans, J. (2005). Aspects of seat modelling for seating comfort analysis. Applied Ergonomics 36:33–42.

[3] Mircheski, I., Kandikjan, T., Simonovski, P. (2010). Virtual testing and experimental verification of seat comfort in drivers seat for passenger automobile .Ss Cyrill & Methodius University, Faculty of Mechanical Engineering, Karpos II - bb, 1000 Skopje, Republic of Macedonia.

[4] Siefert, A., Pankoke, S., Wolfel, H. (2008). Virtual optimization of car passenger seats: Simulation of static and dynamic effects on drivers’ seating comfort. International Journal of Industrial Ergonomics 38:410–424.

[5] Zenk, R., Mergl, Ch., Hartung, J., Sabbah, O., Bubb, H. (2006). Objectifying the Comfort of Car Seats. SAE Technical Paper Series, 2006 World Congress Detroit, Michigan April 3-6, 2006.

[6] Hostens, I., Papaioannoub, G., Spaepenb, A., Herman, R. (2001). Buttock and back pressure distribution tests on seats of mobile agricultural machinery. Applied Ergonomics 32:347–355.

[7] Koley, Sh., Sharma, L., Kaur, S. (2010). Effects of Occupational Exposure to Whole-Body Vibration in Tractor Drivers with Low Back Pain in Punjab. Anthropologist 12(3): 183-187.

[8] ملکی، ع.، محتسبی، س. (1389)، شبیه سازی و ارزیابی مدل ارتعاشی بدن انسان و صندلی تراکتور، هفتمین کنفرانس مهندسی پزشکی ایران،13 و12 آبان.

[9] Wu X. Rakheja S. Boileau P. 1999. Distribution of human seat interface pressure on a soft automotive seat under vertical vibration. International Journal of Industrial Ergonomics 24: 545- 557