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2016 Fiscal Year Annual Research Report

履帯張力センサによるアクティブテンションコントロール

Research Project

Project/Area Number 15H04573
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

福島 崇志  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00452227)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 英二  九州大学, 農学研究院, 教授 (00184739)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords履帯張力 / 揺動式履帯走行部 / 発振回路 / CAD/CAE
Outline of Annual Research Achievements

揺動機構を有する履帯走行部では、弾性体であるゴム履帯の張力変動がトラクタの走行性に影響を及ぼすことが明らかになった。この張力変動を逆利用することで、トラクタの走行性向上が期待できる。この履帯張力の制御系構築には、張力をリアルタイムで計測するセンサ開発が不可欠である。一方、不整地を走行する履帯トラクタは、思わぬ負荷(特に旋回時)により履帯が破損、脱輪することが報告されている。これを事前に回避するには、履帯張力センサや張力制御が有効である。本研究では、履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から、履帯トラクタの走行・作業性向上に加え、履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的とする。
これまでに,履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した.考案したセンサでは,ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し,その発振周波数から張力測定を試みた.精度実験では,張力とセンサ出力の間に線形性が確認され,考案したセンサの有効性が示せた.これまでに,履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した.考案したセンサでは,ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し,その発振周波数から張力測定を試みた.精度実験では,張力とセンサ出力の間に線形性が確認され,考案したセンサの有効性が示せた.しかしながら,上記はゴム履帯試験片を用いた実験にとどまっており,実際のゴム履帯での計測の問題点が挙げられた.一方で,履帯表面に貼付するタイプの張力測定を同時並行的に実施したが,計測の困難さが理解された.以上,申請書にある複数の履帯張力法を検討した結果,履帯内部構造に着目した方法が最適であると判断した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

複数の履帯張力測定方法を検討する段階で,実験の不備や準備不足があり,思うような進捗が得られなかった.シミュレーションに関しては,従前のものを活用し,モデルパラメータ推定の準備が整っている.

Strategy for Future Research Activity

まずは,若干遅れの生じている履帯張力測定法の開発について,ゴム履帯メーカおよび共同研究者らと協議し,研究の進展を図る.具体的には,これまでの成果を応用し,ゴム履帯への電極埋設方法の検討とトラクタ実装時の履帯張力測定を実施する.これに並行して,これまでに構築したゴム履帯CAD/CAEモデルを用いた走行シミュレーションを実施し,履帯パラメータの違いによる牽引や走行速度の差異,ゴム履帯張り具合による走行性などを解析する.加えて,前遊動輪部を制御部とした張力制御の可能性を検討する.

  • Research Products

    (3 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 履帯車両における履帯張力と走行性の関係2017

    • Author(s)
      福島崇志
    • Journal Title

      農業食料工学会関西支部報

      Volume: 121 Pages: 巻頭p8

    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ひずみゲージによるゴム履帯張力測定に関する基礎実験2016

    • Author(s)
      片桐拓紀,福島崇志
    • Organizer
      JointSeminar 2016
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2016-11-18 – 2016-11-20
  • [Presentation] CR発振回路を利用した履帯張力測定に関する基礎実験2016

    • Author(s)
      片桐拓紀,福島崇志,井上英二,光岡宗司,佐藤邦夫
    • Organizer
      農業食料工学会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府,京都市)
    • Year and Date
      2016-05-28 – 2016-05-30

URL: 

Published: 2018-01-16  

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