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目次

序文、謝辞、エグゼクティブサマリー
1.0はじめに
2.0農村/都市交通インターフェイス
3.0連邦および州の規制
4.0高速トラクター
5.0公共上の労働者の輸送農機具を備えた道路
6.0将来への提案
7.0参考文献
8.0農業安全衛生研究委員会および拡張委員会のリスト

4.0高速トラクター

4.1米国が特定した問題:

• 米国では、農場のトラクター、自走式および牽引された装置は頻繁に道車の立法の条件の外に落ちる。
• 他の道路利用者を保護するためには、トラクターおよび牽引された装置は運転者がすべての条件の下でトラクターおよび牽引された装置両方の制御を保
• 高速で問題になる可能性のある主な安全関連システムには、ステアリング、ブレーキ、サスペンション、タイヤ、アライメント、ヒッチングコンポーネント、トラクターロールオーバー保護構造（ROP）、SMVエンブレム、スピードインジケータシンボル（SIS）が含まれる。

4.2 私たちはこれらの問題について何を知っていますか？

4.2.1

歴史的に、米国のトラクターの大部分は、約20mph(30km/h)の最高速度で移動するように設計されていました。 これらの車は普通設計および製造工程のために利用できる完全な工学標準の堅い後部車軸およびトラニオンの取付けられた前部車軸を特色に 1980年代、ヨーロッパのトラクター、特に100hp(75kW)のトラクターは、最高地上速度が25mph(40km/h)を超えるように設計され始めた。 物理的には、これらのトラクターは、ギアリングとブレーキを除いて20mph(30km/h)のマシンに似ています。 トラクター規格はその存在を認め、適切な制動基準を組み込むように変更された。 1994年にはより高い比率のギアリングとフロントアクスルのサスペンションを組み込んだトラクターが導入され、これらのトラクターは32mph(50km/h)を走行することができた。 2005年、ASABE規格S390″農業現場機器の定義と分類”が改訂され、地上速度のカテゴリが含まれるようになりました。 またアメリカの国民の標準協会(ANSI)によって承認される標準は、製造業者によって設計され、指定されるように原機構成のわずかな最高の地上速度に基 この規格では「高速」トラクターの具体的な定義はありませんが、私たちの目的のために、トラクターの最高速度が25mph（40km/h）以上の定格である場合、トラクターは

表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
牽引された道具	ATI	ATI25	ATI40	ATI50	ATI66	ATI65プラス
後部取付けられた道具	MER	該当なし
後部取付けられた道具	MER	該当なし
リアセミマウントディスプレイ	SMR	SMR25	SMR40	SMR50	SMR65	SMR65プラス
フロントセミマウントディスプレイ	SMF	SMF25	SMF44	SMF50	SMF65	SMF65プラス
自走式機械	SPM	SPM25	SPM40	SPM50	SPM65	SPM65 Plus
Bulk carrier/agricultural trailer	ABC	ABC25	ABC40	ABC50	ABC65	ABC65 Plus

Source: ASAE Standard 390.4 (2005)

ネブラスカ州トラクター試験概要レポートのレビューによると、試験された500台以上のトラクター（Grisso、2007）のうち、試験されたトラクターの道路ギア速度は過去5年間で増加していることが示されている（図1）。 現在、テストされたトラクターの40-45％が25mph（40km/h）に等しいかそれを超えています。 過去20年間から過去5年間に試験されたトラクターと比較すると（図2）、25mph（40km/h）以上の速度で試験されたトラクターが増加しています。 結果は、25mph(40km/h)を超えることができるトラクターが利用可能であることを示しています。

図1. トラクターの頻度は、高ギアが25mph以上の移動速度を可能にした年によってテストされました。

図2。 道路輸送のためのトラクターの高いギヤ速度のパーセントは最後の20年にテストし、最後の5年をテストしました。

4.2.2トラクターステアリング。

歴史的に、トラクターは次のものを組み込んできました。a)純粋な機械的ステアリング、b)油圧支援された機械的ステアリング、およびc)完全な静水圧操 まだ使用されている多くの古いトラクターが機械的なステアリングを持っているが、ほとんどの現在のトラクターは静水圧ステアリングを使用しています。 静水圧ステアリングの特徴は次のとおりです:

• 低ステアエフォート
• 高ステアトルク
• ロードホイールからステアリングホイールへのフィードバックが制限されているか、または自己整列能力が制限されていないか、および
• エンジンまたは油圧障害が発生した場合のステアリングが制限されている。

エンジン故障時のステアリングの損失が懸念されていますが、テストでは、これらの状況ではステアリングシステムの完全な誤動作は発生しません（Grisso、2007）。 運転者は確定的な半径内のトラクターを操縦でき、トラクターを停止するために適切な時間を過す。 経験は、油圧ステアリングシステムが突然失敗しないことを示しています。 さらに、あるシステムは自己一直線に並んで、運転者が適切に答え、トラクターの制御を維持することができるように十分な油圧予備と設計されてい

ステアリングホイールからの入力に対する車両の応答は、車両の感触や行動にとって重要です。 時間が短すぎると、トラクターは操作に敏感になり、直線でそれを維持するために連続的な修正が必要になります。 逆に、時間が長すぎると、トラクターは応答が遅くなり、ドライバーにステアリングの問題を引き起こす可能性があります。 極端なケースでは、運転者が最初に右に操縦し、次に急速に左に操縦する場合（車を運転しているときと同じように）、運転者は、車両が右に移動し始めた間、ま または運転者は余りにずっと右に回ることに終って右に回り続けるかもしれない。 いずれの場合も、ステアリングホイールは道路の車輪の動きと位相がずれており、これを修正しようとすると、ステアリングコラムは弾性特性を有するように見えることがある。 実際には、最大コーナリング力を開発するための目標応答時間は0.6と0.8秒の間です。

4.2.3トラクターブレーキ。

基本的に、ブレーキは熱エネルギーに変換することによって車両の運動エネルギーを低減する機能を果たす。 車速の二乗の関数として、運動エネルギーは急速に増加する。 例えば、時速50マイル(80km)で走行するトラクターは、時速20マイル(30km)で走行するトラクターよりも制動エネルギーの約7倍を消費します。 この状況は、より高速に移動する車両がより高い速度で減速するための法的要件によって悪化する。 例えば、20mph(30kph)のトラクターは、歴史的に9.3ft/s2(2.8m/s2)の減速が可能なブレーキシステムを持つ必要がありました。 トラクターが30mph（50kph）の速度に達すると、16.4ft/s2の速度で減速する必要があります（5。0m/s2）、トラック運送工業と同じである。

より高いエネルギーレベルとより急速な減速の組み合わせにより、優れた放熱特性を有するブレーキシステムが必要とされる。 従来のトラクターは、通常、トラクターの後車軸内に組み込まれたドライまたはオイル浸漬ディスクブレーキのいずれかに依存していました。 使用されるオイルは車軸潤滑、変速機の潤滑のためにそして道具に外的な油圧石油供給として使用されるそれと共通です。 ブレーキライニングの残骸が付いているこのオイルの汚染はトラクターの油圧または輸送システム内の深刻な機能問題をもたらすことができる。 オイルが高温にさらされると、部品の耐久性が損なわれる場合も、オイル潤滑特性の破壊が発生する可能性があります。

従来のトラクターの重量配分と大型リアタイヤにより、トラクターは後輪だけで十分な制動力を発揮することができ、通常はフロントブレーキが装着されていない。 ヨーロッパの25mph（40kph）トラクターへの移行は、前輪アシスト駆動車軸のほぼ普遍的な受け入れと一致しています。 これは製造業者にブレーキがかかっている間フロント-アクスルドライブを従事させる機会を与えた。 この技術はまたブレーキがかかる努力を助けるために前部ドライブにディスクブレーキの形態を組み込むことの付加が付いている32mph（50kph）トラクターモデルに、運ばれた。

ANSI/ASAE規格S365に準拠しています。8、”農業現場機器の制動システム試験手順と制動性能基準”、農業トレーラーおよび牽引農業機械の制動システム要件は、ブレーキなしの牽引機器とブレーキ付:

1. ブレーキのない機器を牽引しないでください：20mph（32kph）を超える速度で
   • 、またはメーカーが推奨する速度を超える速度で
   • ; または
   • は、完全に装填されたとき、3300lb（1.5t）を超える質量（重量）を有し、牽引ユニットの1.5倍以上の質量（重量）を有する。

1. ブレーキ付きの牽引装置については、以下の情報を提供しなければならない。
   • が32mph(50kph)を超える速度で、または
   • が製造業者が推奨する速度を超える速度で、または
   • が完全に装填されたときに牽引ユニットの質量(重量)の4.5倍を超える質量(重量)を有する装置を牽引しないでください。
   • 25mph(40kph)を超える速度では、完全に装填された場合、牽引ユニットの質量(重量)の3.0倍以上の質量(重量)を有する。

4.2.4 トラクターの車軸懸濁液。

米国のトラクターは伝統的にサスペンションシステムで製造されていません。 しかし、完全に吊り下げられたシャーシ、すなわち、フロントとリアの車軸の両方のためのサスペンションシステムは、すべての速度でハンドリ 懸濁液のない慣習的なトラクターで、重量はブレーキが応用であるとき最低の牽引を与える隆起に行くとき車輪を離れて来ることができる。 重量はまた、フロントアクスル上に前方に転送されますが、制動力のほとんどは後車軸にあります。 これらの要因は慣習的なトラクターのブレーキがかかる能力を限るために結合する。 完全な懸濁液によって、車輪が道の隆起に行くと同時に車輪および車軸は重量の配分が類似している間、起伏の多い地勢の方法から動ける。 完全な懸濁液によって車輪はブレーキがかかることの間にそして牽引の下で車輪の牽引係数を最大にする地面と接触してとどまりがちである。 例えば、完全なシャーシの構造は車軸が地面の輪郭に続く間、機械の固まりが完全な懸濁液に”浮かぶように”する。

一般に、フルサスペンションシステムの利点は次のように要約できます:

• 分野のそして道の全身の振動からのより大きい乗車の慰めそして分離。
• 車輪の接地力の変動を最小限に抑えることにより、運転者による車両のより良い制御。
• 特に高速での道路での安全な使用のための車両のハンドリング特性の向上
• 車輪の一定の接地力によるトラクションの増加。
• 身体の加速を最小限に抑えることにより、より大きな移動速度の可能性があります。

トラクターの最適の完全な懸垂装置のための条件は、より高い速度か慣習的かどうか、次のとおりです:

• タイヤは、地面に及ぼす力がほぼ一定のままであるように保たれていました。
• トラクターは、ホイールベース内（ロードされたトラックのように）またはマウントされた道具を運ぶときに車両の後部または前部に片持梁のいずれかの負荷
• 高出力および高ドラフト動作中は、低速および高トルクを使用して駆動輪を介して電力が伝達されます。 このトルクは縦の構成の反作用無しで車軸位置のメカニズムを通して反応させなければならない。
• バンプに対処するときに高い地面力を発生させないようにするための重要な車軸移動
• 予測可能で制御可能なコーナリング特性は、前後のアクスル

4.2.5 トラクター/牽引された装置のタイヤ。

道路輸送は、ハード舗装以外のタイヤの最悪の敵は熱であるため、農業用タイヤの極端な用途の一つです。 推奨される圧力は、タイヤの負荷（車軸によって運ばれる）に依存するだけでなく、最高速度に依存する。 異なった負荷/インフレーションのテーブルは機械の最高速度のために開発される。 タイヤのデータブックは最高の移動速度と共に可搬重量および推薦された空気圧をリストする。

ANSI/ASAE規格、S430.1、”農業機器タイヤの負荷とインフレ圧力”によると、農業用タイヤは、高速道路用として指定されたF1タイヤを除き、高速道路用または25mph(40km/h)を超える速度で動作するように設計されていません。 農業トラクターのタイヤのために、SAE J709に従って、同じような指定はより高い速度旅行のために保証される。

4.2.6高速トラクターでのROPS。

rollover protective structure(ROPS)は、自動車技術者協会(SAE)規格J2194″Roll-Over Protective Structures(ROPS)for Wheeled Agricultural Tractors”に記載されているように、偶発的なトラクターの転覆に起因するオペレータの怪我の頻度と重症度を最小限に抑えるように設計された保護構造である。 ROPはエネルギーを吸収するように設計されていてトラクターの転覆の間に地面の表面が付いているトラクターの影響に起因する。 SAE J67″農業トラクターのための頭上式の保護—試験手順および性能要件”に従って標準および試験手順の意図は、現場作業の間にそしてない車の衝突の 現在のROPSテスト標準では、トラクターのテスト速度は、後部のロールオーバーでは3-5mph（5-8km/h）、側面のロールオーバーでは最小速度10mph（16km/h）に制限されています。

Liu and Ayers(2007)は、高速トラクターのROPに対する以下の懸念について報告しました：1)高速トラクターのROPがどれだけ多くのエネルギーを吸収すべきか; 2)より高い速度のトラクターが転覆すれば発生する影響力はいかに異なっているか;3)前方速度が縦方向および縦の方向のROPによって吸収されるエネル 彼らは、オペレータの視認性の低下（特に道路に入るとき）、より高い重心からの安定性の低下、またはより高い質量トラクターから他の道路利用者へのリ

4.2.7ドローバーヒッチ。

北米のドローバーヒッチは独自に設計されたヒッチであり、より高速なトラクターには適していない可能性があります。 引っ張り棒および連結器ピン構成はより高い速度で安定した制御のためのたくさんの柔軟性を与えるかもしれません。 球の連結器（標準として考慮される80のmm）は有効な解決であるが、トラクターの後車軸に関連して球の位置は重大である。 ヒッチが遠く前方に接続されているほど、牽引された装置は道路運転中により安定する。 残念ながら、ヒッチング位置を前方に移動すると、旋削半径が減少し、フィールドワーク中の操作が制限されます。