• Articles
• admin

indholdsfortegnelse

forord, anerkendelser, sammendrag
1.0 Introduktion
2.0 grænsefladen for Land – /bytrafik
3.0 føderale og statslige regler
4.0 traktorer med højere hastighed
5.0 transport af arbejdstagere på offentlige veje 6.0 forslag til fremtiden
7.0 referencer
8.0 liste over medlemmer af udvalget for landbrugssikkerhed og sundhed forskning og udvidelse

4.0 højere hastighed traktorer

4.1 problemer identificeret af os:

• i USA falder landbrugstraktorer, selvkørende og trukket udstyr ofte uden for kravene til lovgivning om vejkøretøjer.
• Traktorhastighederne er steget i de senere år. For at beskytte andre trafikanter skal traktorer og slæbeudstyr være konstrueret, så føreren kan bevare kontrollen over både traktoren og det slæbte udstyr under alle forhold.
• vigtige sikkerhedsrelaterede systemer, der kan være et problem ved højere hastigheder, inkluderer styring, bremser, affjedring, dæk, justering, tilkoblingskomponenter, førerværn på traktorer (ROPS), SMV-emblem og hastighedsindikatorsymbolet (SIS).

4.2 HVAD VED VI OM DISSE PROBLEMER?

4.2.1 TRAKTORHASTIGHEDER.

historisk set var størstedelen af traktorer i USA designet til at køre med en tophastighed på cirka 20 km/t (30 km / t). Disse køretøjer indeholdt normalt stive bagaksler og trunnionmonterede foraksler med fulde tekniske standarder til rådighed for design og fremstillingsprocesser. I 1980 ‘ erne Europæiske traktorer, især dem med 100 hk (75 KV), begyndte at blive designet med en tophastighed på over 25 mph (40 km/t). Fysisk ligner disse traktorer 20 mph (30 km/t) maskiner undtagen i gearing og bremser. Traktorstandarder anerkendte deres tilstedeværelse og blev ændret for at inkorporere passende bremsestandarder. Traktorer med gearing med højere forhold og ophæng af deres foraksler blev introduceret i 1994; disse traktorer var i stand til at køre 32 mph (50 km/t). I 2005 ASABE Standard S390,” definitioner og klassifikationer af landbrugsudstyr”, blev revideret til at omfatte kategorier af jordhastighed. Standarden, også godkendt af American National Standards Institute (ANSI), delte landbrugsudstyr i 5 jordhastighedsklassifikationer (tabel 3) baseret på deres nominelle maksimale jordhastighed i en original udstyrskonfiguration som designet og specificeret af producenten. Mens der ikke er nogen specifik definition af “højere hastighed” traktor i denne standard, til vores formål, når en traktors højeste hastighed er bedømt lig med eller mere end 25 mph (40 km/t), traktoren betragtes som en traktor med højere hastighed.

tabel 3. Agricultural equipment ground speed classes

		Ground Speed (km/h)
Agricultural Field Equipment Group	sym	25	40	50	65	>65
Agricultural tractor	ATR	ATR25	ATR40	ATR50	ATR65	ATR65 Plus
slæbt redskab	ATI	ATI25	ATI40	ATI50	ATI66	ATI65 Plus
bagmonteret redskab	MER	Ikke relevant
bagmonteret redskab	MER	Ikke relevant
bageste halvmonteret redskab	SMR	SMR25	SMR40	SMR50	SMR65	SMR65 Plus
Front semi-monteret redskab	SMF	SMF25	SMF44	SMF50	SMF65	SMF65 Plus
selvkørende maskine	SPM	SPM25	SPM40	SPM50	SPM65	SPM65 Plus
Bulk carrier/agricultural trailer	ABC	ABC25	ABC40	ABC50	ABC65	ABC65 Plus

Source: ASAE Standard 390.4 (2005)

en gennemgang af Nebraska Tractor Test Resume rapporter viser, at af over 500 testede traktorer (Grisso, 2007) er vejgearhastigheden for de testede traktorer steget i de sidste fem år (Figur 1). I øjeblikket er mellem 40-45% af de testede traktorer lig med eller overstiger 25 mph (40 km/t). Sammenlignet med de traktorer, der er testet i løbet af de sidste 20 år til de sidste fem år (figur 2), er der en stigning i Traktorer testet med hastigheder lig med eller større end 25 mph (40 km/t). Resultaterne viser, at traktorer er tilgængelige, der kan overstige 25 mph (40 km/t).

Figur 1. Hyppigheden af traktorer testet efter år, at højgearet tillod kørehastigheder større end eller lig med 25 mph.

figur 2. Procentdelen af traktorens høje gearhastighed til vejtransport testet i løbet af de sidste 20 år og testet de sidste fem år.

4.2.2 TRAKTORSTYRING.

historisk set har traktorer indarbejdet: a) ren mekanisk styring; b) hydraulisk assisteret mekanisk styring; og c) fulde hydrostatiske styresystemer. Mens mange ældre traktorer, der stadig er i brug, har mekanisk styring, bruger de fleste nuværende traktorer hydrostatisk styring. Egenskaberne ved hydrostatisk styring er:

• lav styreindsats
• højt styremoment
• begrænset eller ingen feedback fra vejhjulene til rattet
• begrænset eller ingen selvjusteringsevne og
• begrænset styring i tilfælde af motor eller hydraulisk svigt.

tab af styring under en motorfejl har været et problem, men test viser, at der i disse situationer ikke forekommer total funktionsfejl i styresystemet (Grisso, 2007). Føreren er i stand til at styre traktoren inden for en bestemt radius og har tid til at stoppe traktoren. Erfaringen viser, at hydrauliske styresystemer ikke fejler brat. Derudover er nogle systemer selvjusterende og er designet med tilstrækkelig hydraulisk reserve til, at føreren kan reagere korrekt og opretholde kontrollen over traktoren.

køretøjets reaktion på input fra rattet er afgørende for køretøjets følelse og opførsel. Hvis tiden er for kort, vil traktoren være følsom over for drift og kræve kontinuerlig korrektion for at opretholde den i en lige linje. Omvendt, hvis tiden er for lang, vil traktoren være træg til at reagere og kan skabe styreproblemer for føreren. I det ekstreme tilfælde, hvis føreren først styrer til højre og derefter hurtigt til venstre (som de ville gøre under kørslen), kan føreren dreje hjulet til venstre, mens eller endda før køretøjet er begyndt at bevæge sig til højre. Eller føreren kan fortsætte med at dreje til højre, hvilket resulterer i at dreje for langt til højre. I begge tilfælde bliver rattet ude af fase med vejhjulets bevægelse, og i forsøget på at rette op på dette kan ratstammen synes at have elastiske egenskaber. I praksis er målresponstiden for at udvikle maksimal hjørnekraft mellem 0,6 og 0,8 sekunder.

4.2.3 TRAKTORBREMSNING.

grundlæggende tjener bremser funktionen til at reducere køretøjets kinetiske energi ved omdannelse til varmeenergi. Som en funktion af kvadratet af køretøjets hastighed øges kinetisk energi hurtigt. For eksempel spreder en traktor, der kører ved 50 km / t (80 km / t) cirka syv gange energien til bremsning end en traktor, der kører ved 20 km / t (30 km / t). Denne situation forværres af det lovmæssige krav om, at hurtigere bevægelige køretøjer skal aftage ved højere satser. For eksempel har 20 mph (30 km/t) traktorer historisk været forpligtet til at have bremsesystemer, der er i stand til deceleration ved 9,3 ft/s2 (2,8 m / s2). Når traktorer når en hastighed på 30 km/t (50 km / t), skal de aftage med en hastighed på 16,4 ft / s2 (5.0 m / s2), hvilket er det samme som lastbilindustrien.

med kombinationen af højere energiniveau og hurtigere deceleration kræves bremsesystemer med fremragende varmeafledningsegenskaber. Konventionelle traktorer har normalt været afhængige af enten tørre eller oliedykkede skivebremser indbygget i traktorens bagaksel. Den anvendte olie er almindelig med den, der bruges til akselsmøring, gearkassesmøring og som en ekstern hydraulisk olieforsyning til redskaber. Forurening af denne olie med bremsebelægningsrester kan føre til alvorlige funktionelle problemer i traktorens hydrauliske eller transmissionssystemer. Nedbrydning af oliesmøringsegenskaber kan også forekomme, hvis olien udsættes for høje temperaturer, hvilket fører til nedsat holdbarhed af komponenter.

vægtfordelingen og de store bagdæk på konventionelle traktorer har gjort det muligt for traktorer at generere tilstrækkelig bremseindsats fra deres baghjul alene; typisk har sådanne traktorer ingen forbremser monteret. Flytningen til 25 mph (40 km / t) traktorer i Europa er faldet sammen med den næsten universelle accept af forhjulassistentdrevne aksler. Dette har givet producenterne mulighed for at aktivere forakseldrevet under bremsning. Denne teknologi er også blevet ført ind i 32 mph (50 km / t) traktormodeller med tilføjelse af at inkorporere en eller anden form for skivebremser på det forreste drivsystem for at hjælpe bremseindsatsen.

i henhold til ANSI / ASAE-standarden, S365.8, “Bremsesystemprøvningsprocedurer og kriterier for bremseevne for landbrugsudstyr”, bremsesystemkravene til landbrugstrailere og slæbte landbrugsmaskiner er opdelt i to områder: det ene vedrørende trukket udstyr uden bremser og det andet med bremser:

1. for bugseret udstyr uden bremser skal følgende oplysninger gives: træk ikke udstyr, der ikke har bremser:
   • ved hastigheder over 20 mph( 32 km / t) eller
   • ved hastigheder over den, som fabrikanten anbefaler; eller
   • der, når den er fuldt lastet, har en masse (vægt) over 3300 lb (1,5 t) og mere end 1,5 gange massen (vægt) af bugseringsenheden.

1. for trukket udstyr med bremser skal følgende oplysninger gives: træk ikke udstyr med bremser:
   • ved hastigheder over 32 km / t (50 km / t), eller
   • ved hastigheder over det, som fabrikanten anbefaler, eller
   • , der, når det er fuldt lastet, har en masse (vægt), der er mere end 4,5 gange massen (vægt) af bugserenheden.
   • ved hastigheder over 25 mph (40 km / t), når den er fuldt lastet, har en masse (vægt) mere end 3,0 gange massen (vægt) af bugseringsenheden.

4.2.4 TRAKTOR AKSEL SUSPENSION.

amerikanske traktorer er ikke traditionelt fremstillet med affjedringssystemer. Et fuldt ophængt chassis, dvs.et affjedringssystem til både for-og bagaksler, kan dog forbedre håndteringen ved alle hastigheder. På en konventionel traktor uden ophæng kan vægten komme ud af hjulene, når man går over en bump, hvilket giver minimal trækkraft, når bremser påføres. Vægten overføres også fremad på forakslen, men det meste af bremsekraften er i bagakslen. Disse faktorer kombinerer for at begrænse den konventionelle traktors bremseevne. Med en fuld affjedring, når hjulene går over ujævnheder i vejen, er hjulet og akslen i stand til at bevæge sig op af vejen for det hårde terræn, mens vægtfordelingen forbliver ens. Med en fuld affjedring er hjulene mere tilbøjelige til at forblive i kontakt med jorden, hvilket maksimerer hjulets trækkoefficient under bremsning og under trækkraft. For eksempel tillader en fuld chassiskonstruktion maskinens masse at ‘flyde over’ den fulde ophæng, mens akslerne følger jordens konturer.

generelt kan fordelene ved et fuldt ophængningssystem opsummeres som følger:

• større kørekomfort og isolering fra hele kropsvibrationer, både i marken og på vejen.
• bedre kontrol af køretøjet af føreren gennem minimerede jordkraftvariationer af hjulene.
• bedre køreegenskaber for køretøjet til sikrere brug på vejen, især ved højere hastigheder
• øget trækkraft gennem konstant jordkraft ved hjulene.
• potentiale for større kørehastigheder muliggjort af minimerede kropsaccelerationer.

kravene til et optimalt fuldophængssystem på en traktor, hvad enten det er højere hastighed eller konventionelt, er:

• dæk holdes således, at den kraft, de udøver på jordoverfladen forbliver næsten konstant.
• traktorer, der er i stand til at opleve stor variation i belastning enten inden for akselafstanden (som i en lastet lastbil) eller udkragede bag eller foran på køretøjet, når de bærer monterede redskaber.
• under operationer med høj effekt og højt træk overføres strøm gennem drivhjulene ved hjælp af lav hastighed og højt drejningsmoment. Dette drejningsmoment skal omsættes gennem akselplaceringsmekanismen uden lodret komponentreaktion.
• betydelig akselkørsel for at undgå at generere høje jordkræfter ved håndtering af buler
• forudsigelige og kontrollerbare svingegenskaber opnås lettest med lige store dækstørrelser på både for-og bagaksler.

4.2.5 TRAKTOR / TRUKKET UDSTYR DÆK.

vejtransport er en af de ekstreme anvendelser for et landbrugsdæk, fordi et dæks værste fjende udover det hårde fortov er varme. Det anbefalede tryk afhænger ikke kun af dækbelastningen (båret af akslen), men afhænger af maksimal hastighed. Forskellige belastnings – / inflationstabeller er udviklet til maskinens maksimale hastighed. Dæk data bøger liste vægt kapacitet og anbefalede lufttryk sammen med maksimale kørehastigheder.

i henhold til ANSI/ASAE-standarden, S430.1, “Dæk til landbrugsudstyr og Oppustningstryk”, er landbrugstypedæk ikke designet til motorvejsbrug eller til at fungere med hastigheder på over 25 mph (40 km/t) undtagen F1-dæk, der er udpeget som motorvejsbrug. For landbrugstraktordæk, ifølge SAE J709, er lignende betegnelser berettiget til kørsel med højere hastighed.

4.2.6 ROPS PÅ HØJERE HASTIGHED TRAKTORER.

rollover-beskyttelsesstrukturen (ROPS), som beskrevet i Society of Automotive Engineers (SAE) Standard J2194 “Roll-Over-beskyttelsesstrukturer (ROPS) til landbrugstraktorer på hjul”, er en beskyttelsesstruktur designet til at minimere hyppigheden og sværhedsgraden af operatørskader som følge af utilsigtet traktoromvæltning. ROPS er designet til at absorbere energi som følge af traktorens påvirkning med jordoverfladen under en traktorens væltning. Hensigten med standarden og testprocedurerne i henhold til SAE J67 “Overheadbeskyttelse for landbrugstraktorer—testprocedurer og ydelseskrav” er at beskytte operatøren under feltoperationer og ikke for køretøjsulykker. Den nuværende ROPS-teststandard begrænser traktorens testhastigheder til 3-5 km/t (5-8 km/t) til bagudrulning og en minimumshastighed på 10 mph (16 km / t) til sideudrulning.

Liu og Ayers (2007) rapporterede om følgende bekymringer for ROPS på en traktor med højere hastighed: 1) Hvor meget mere energi skal en ROPS til en traktor med højere hastighed absorbere; 2) hvor forskellige er de påvirkningskræfter, som traktoren med højere hastighed vil generere, hvis den vælter; 3) Hvordan fremadgående hastighed påvirker den energi, der absorberes af ROPS i længderetningen og lodret retning; og 4) hvis de nuværende kriterier for ROPS-testen er kompatible eller stærke nok til Rops på den højere hastighedstraktor. De adresserede ikke sikkerhedsafvejninger, som en stærkere ROPS kan indføre, såsom nedsat førersynlighed (især når man kommer ind på veje), potentialet for nedsat stabilitet fra et højere massecenter eller den øgede risiko for andre trafikanter fra traktorer med højere masse.

4.2.7 TRÆKSTANG HITCH.

den nordamerikanske trækstang er et unikt designet træk og er muligvis ikke tilstrækkeligt til traktorer med højere hastighed. Trækstangen og hitch pin-konfigurationen kan give for meget fleksibilitet til stabil kontrol ved højere hastighed. En kugleophæng (80 mm betragtes som en standard) ville være en effektiv løsning, men placeringen af kuglen i forhold til traktorens bagaksel er kritisk. Jo længere frem hitch er forbundet, jo mere stabilt vil det trækkede udstyr være under vejdrift. Desværre reducerer bevægelsen af hitching-placeringen fremad drejningsradiusen, hvilket begrænser operationer under feltarbejde.