自走式微耕機(jī)隨機(jī)振動(dòng)特性分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、微耕機(jī)作為丘陵山區(qū)常用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，在推動(dòng)丘陵山區(qū)農(nóng)機(jī)化水平方面發(fā)揮了積極的作用。但是，微耕機(jī)工況環(huán)境惡劣，其作業(yè)時(shí)的劇烈振動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)器的操控舒適性和零部件的使用壽命。因此，開展微耕機(jī)振動(dòng)特性的研究，具有重要的理論意義和需求背景。
　　論文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，針對(duì)微耕機(jī)作業(yè)時(shí)振動(dòng)劇烈的缺陷，以某型自走式微耕機(jī)為對(duì)象，運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)微耕機(jī)隨機(jī)振動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文主要研究工作是：

2、>　　1、基于LMS Test.Lab系統(tǒng)測(cè)試了非作業(yè)狀態(tài)時(shí)8種轉(zhuǎn)速工況下微耕機(jī)主要結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況，并進(jìn)行了時(shí)域、頻域分析。結(jié)果表明：就最大振動(dòng)加速度大小而言，保險(xiǎn)杠>發(fā)動(dòng)機(jī)>發(fā)動(dòng)機(jī)托架>手柄>傳動(dòng)機(jī)構(gòu)>齒輪箱，振動(dòng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高而增大；主要結(jié)構(gòu)振幅峰值頻率分布不集中，在較寬泛的頻率范圍內(nèi)都有可能引發(fā)共振。
　　2、結(jié)合微耕機(jī)非作業(yè)狀態(tài)下主要結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)試結(jié)果，考慮將振動(dòng)最為劇烈的結(jié)構(gòu)（保險(xiǎn)杠），振動(dòng)源結(jié)構(gòu)（發(fā)動(dòng)機(jī)）以及人手直接

3、接觸結(jié)構(gòu)（操縱裝置）作為關(guān)鍵柔性體部件，并采用仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)關(guān)鍵柔性部件進(jìn)行了模態(tài)分析，驗(yàn)證了相應(yīng)有限元模型的合理性。
　　3、根據(jù)微耕機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其實(shí)際連接裝配要求，確定了微耕機(jī)整機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及約束關(guān)系，基于錐度角理論計(jì)算了螺栓結(jié)合面的約束剛度和阻尼參數(shù)，建立了基于Hypermesh和ADAMS的微耕機(jī)整機(jī)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)有限元模態(tài)分析驗(yàn)證了剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型的合理性。
　　4、考慮旋耕部件的影響，修正

4、、完善了微耕機(jī)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型；依據(jù)田間試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，確定了微耕機(jī)最佳耕作深度范圍，搭建了土槽試驗(yàn)環(huán)境；在此基礎(chǔ)上，采用理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，確立了振動(dòng)仿真的激勵(lì)條件，并基于仿真實(shí)現(xiàn)微耕機(jī)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)參數(shù)的測(cè)試。
　　5、對(duì)微耕機(jī)操縱裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，優(yōu)化后所關(guān)注的固有頻率增至81.77Hz和177.54Hz，避開了該型微耕機(jī)正常工作時(shí)的主要工作頻率150Hz，以及人體特別敏感頻率范圍，可有效避免共振，改善微耕機(jī)