振动式土壤切削系统的振动频率范围研究

本研究基于共振效应分析,探索了振动式土壤切削机具振动参数,特别是振动频率的选取方法,为相关机具开发提供参考。在测得室内土槽土壤固有振动参数基础上,以单自由度振动系统共振效应分析为切入点,通过经验值、半功率带宽、振幅放大因子和正态分布等四种方法计算土壤共振区参数,分析了振动式土壤切削机具的振荡频率选择范围和原则。测得第一阶土壤固有振动频率f_0为29.688 Hz,对应阻尼比ζ为0.142。由工程经验法、放大因子等于2和正态分布1σ所确定的共振区间(约为0.75f_0～1.25f_0),对于振动式土壤切削机具振动频率选择而言是有效的,但略窄。放大因子等于1确定的土壤共振区间最宽(0～1.414f_0),机具振动参数选择范围也最宽,而振动减阻效果可能会略差。推荐用正态分布2σ下限频率0.470f_0或者正态分布3σ下限频率0.205f_0,而采用正态分布1σ上限频率1.265f_0作为机具振荡频率的选择范围,理论上可获得较好的土壤振动切削减阻效果和较宽的土壤参数适应能力。     

土壤旋切振动减阻的有限元分析

提出了一种对旋耕机具施加振动载荷进行压实土壤切削减阻的方法。对板结土壤参数进行土壤三轴测试试验,结合LS—DYNA的MAT147材料模型,测试土壤材料模型参数,并建立了南方丘陵地带板结土壤本构模型及土壤振动旋切过程的有限元数值模型。通过三维数值模拟和计算,分析了外加激励的振型、频率及振幅等因素对土壤切削阻力的影响及变化规律,并得到实现最优减阻效果的各项参数组合。研究结果表明,采用振动旋耕机具进行土壤作业过程中,选择合适振动频率、幅值以及振动类型的外加刀具振动能实现土壤耕作减阻,有效降低机具的土壤切削功率。     

油菜联合收获后含杂油菜籽复清机设计与试验

针对现有油菜联合收获机收获作业时油菜籽粒细小不易分离导致收获后籽粒含杂率高、人工复清劳动强度大、缺乏晾晒前机械化复清装备的生产实际问题,设计了一种适于油菜联合收获机作业后含杂油菜籽的复清机。通过运动学和动力学分析确定了螺旋输送装置、离心振动式筛分装置和侧向风选装置的结构及其运行参数,解析了离心振动式筛分装置离心过程和振动过程,基于CFD分析了清选罩壳内部气流场状态。以振动频率、垂直振幅和离心风机出风口风速为影响因素,以油菜联合收获后含杂油菜籽复清机籽粒含杂率和筛分效率为评价指标,开展了单因素试验与正交试验,确定了较优运行参数组合。单因素试验结果表明：振动频率在12.08~14.61Hz,垂直振幅在3.59~3.64mm,离心风机出风口风速在5~7m/s范围内时,清选性能较优;正交试验结果表明：影响含杂率因素主次为离心风机出风口风速、振动频率、垂直振幅,影响筛分效率因素主次为振动频率、垂直振幅、离心风机出风口风速,确定较优参数组合：振动频率为14.61Hz、垂直振幅为3.61mm、离心风机出风口风速为7m/s,在此参数组合下,油菜联合收获后含杂油菜籽复清机的籽粒含杂率平均值为0.53%,筛分效率平均值为98.39%,符合油菜籽粒后续存储标准（含杂率小于3%）。     

采收船振动挖掘系统的结构设计研究

通过对荸荠采收船振动挖掘系统主要零部件——滚筒和中心轴的结构设计,计算得出其零部件的主要尺寸参数,根据激振频率和激振力的估算,为后续选择激振器提供基础,进而进行计算校核,最终得出激振器的相关尺寸,并根据激振系统的振动强度,设计了橡胶减振器。     

蔬菜移栽机气吹振动复合式取苗机构设计与试验

针对我国全自动蔬菜移栽机取苗、投苗机构复杂等问题,设计了一种蔬菜移栽机气吹振动复合式取苗机构及其配套苗盘。设计的取苗机构主要由送苗装置、振动装置和气吹装置等组成,各部分配合完成自动取苗、投苗工作。构建了振动过程中苗盘与钵苗的动力学模型,通过分析钵苗取苗条件,求解出振动过程中影响取苗成功率的3个主要参数:振动频率、振幅以及钵苗基质含水率。综合考虑振动与气吹相结合的取苗方式,以取苗成功率、基质破损率作为取苗效果评价指标,选取钵苗基质含水率、振动器振动频率、吹气气压为试验因素,进行多目标正交试验。试验结果表明:在给定因素水平下,当钵苗含水率为55%、振动器振动频率为36 Hz、吹气气压为0. 45 MPa时,取苗效果最佳,此时取苗成功率为92%,基质破损率为3. 46%。     

马铃薯振动挖掘试验台的设计与试验

为了寻求马铃薯收获机振动挖掘部件的结构参数与运动参数对挖掘阻力的影响,设计了一种马铃薯振动挖掘试验台。该试验台可灵活调节振动挖掘部件的入土角度、前进速度、振动频率及振动幅度等,来模拟马铃薯振动挖掘过程。介绍了该试验台的结构与工作原理,对振动挖掘关键部件进行了设计,并对影响振动挖掘阻力的主要因素开展了正交试验研究。试验结果表明:影响振动挖掘阻力的主次作用因素依次为振动幅度、振动频率、前进速度,较优参数组合方案为振动幅度15mm、振动频率12Hz、前进速度0.5m/s,此时平均牵引阻力为594N,较相同牵引速度下的平动阻力减小19%。本研究结果可为马铃薯振动挖掘部件的设计提供参考。     

2D阀控差动缸式电液激振器振动波形研究

为了提高激振器的振动频率,提出了一种由2D阀控制差动式液压缸的新型电液激振器,该激振器通过控制无杆腔容腔的体积变化实现液压固有频率的改变。阐述了激振器的工作原理并建立其数学模型,利用Matlab中的Simulink构建了系统仿真模型,对系统在低、中和高频段工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及激振器在低频段、中频段和高频段工作时实际输出振动波形,设计了电液激振器并进行了实验研究。实验结果表明：激振器的负载以弹性力为主时,振动频率在5Hz以下,激振器输出的振动波形容易出现饱和现象,随着激振频率的提高,饱和现象消失,当振动频率与液压系统固有频率相等时会产生谐振现象（即振动幅值突然放大）,过了谐振点后振动幅值会快速下降。     

柴油机缸盖振动信号的检测方法

柴油机缸盖振动信号的获取过程中,信号的质量除受测量系统精度影响外,主要受到测量位置以及采样频率的影响.为此,研究了柴油机振动信号测点选择和采样频率的选取方法.结果发现,缸盖和机身振动最敏感;振动信号的采样频率以25kHz为宜.同时,给出了缸盖振动信号的整循环近似同步采样实现方法.     

电流变流体用于系统减振的研究

从理论上分析了电流变流体对系统振动特性的影响，并对一个含有电流变阻尼器的振动系统在不同电场强度及不同激励频率下进行了响应的数值模拟。结果表明，增大电场强度可使电流变流体的阻尼明显增加，从而有效地降低系统的振动幅值，为将电流变流体进一步应用于车辆的减振装置提供了有力的依据。     

超级稻穴盘育苗精密播种装置研究

为实现超级稻穴盘育苗,设计了一种气吸振动盘式精密播种装置。选择超级稻常优3号,进行五因素四水平正交试验,研究了相对压力、吸种盘吸孔孔径、振动种盘振动频率、振幅、吸种距离对播种性能指标的影响,构建了其数学模型。采用遗传算法对播种性能指标进行多目标优化,获得最佳工作参数组合:相对压力3.68 k Pa,吸孔孔径1.84 mm,振动频率10.90 Hz,振幅4.09 mm,吸种距离3.92 mm,试验结果与预测值相接近。播种育苗试验表明,采用该播种装置播种可满足超级稻种植的要求。     

推土机传动轴系扭转振动分析

某型号推土机经常发生传动轴系失效问题,本文从扭转共振方面入手对此问题进行了深入分析,建立了传动系统的三维动力学仿真模型,分析了传动轴系上扭转减振器的弹簧刚度以及内燃机飞轮转动惯量对系统自振频率的影响,为有效地避免轴系因扭转共振产生破坏失效提供理论依据。     

振动筛振动电机的选取与激振力的调整

介绍了中振动筛振动电机的正确选型分析，激振力对筛分性能的影响及调整激振力的方法分析，提出了正确选取激振电机，合理的调整激振力的重要意义。     

基于振动烈度的拖拉机整机装配质量评价方法研究

为了实现拖拉机整机出厂终检时整机装配质量快速评价的目的,提出了一种基于机械振动烈度评价拖拉机整机装配质量的方法。以奔野484-2轮式拖拉机为研究对象,测试了怠速状况下的拖拉机前托架、发动机、离合器及变速箱等部位的振动烈度,结果表明:振动烈度可以作为评价拖拉机整机装配质量的方法,也可以作为局部评价拖拉机装配质量的依据。     

套管振动输送装置设计及试验

为研究开发新型、高速自动嫁接机,提出采用套管嫁接法,设计了专门的套管振动输送装置。该套管振动输送装置可以将无序排列的套管有序排列成方向一致的姿态并输送至需要位置。同时,在研究该装置结构的基础上,以选定尺寸的套管为试验对象,选取振动电压为研究对象,以变异系数为评价指标,进行输送装置的性能试验。试验结果表明:输入电压为185V时,装置运行最为稳定,此时套管输送速度为85个/min,可以保证后续嫁接作业对于套管输送平稳性与速度的要求。     

基于烦恼率模型的车辆平顺性评价

阐述了车辆振动的传统评价标准，提出了基于烦恼率模型的平顺性评价方法。建立了四自由度车身振动模型，得到了车身加速度在路面随机激励下的烦恼率模型，提出了一种新的车辆平顺性分析方法。     

减振器参数对某一直列六缸机扭振性能影响的研究

对某一新设计出的直列六缸机的曲轴进行一维轴系扭振计算,为其确定出合适的减振器参数,即减振器惯性轮的惯量、连接刚度和阻尼。在此过程中,研究这些参数对轴系固有频率、临界转速、曲轴前端扭振振幅等扭振性能的影响。计算后发现曲轴的扭转刚度过小,造成合成扭振振幅值偏大。     

蒜种振动排序装置设计与试验

为了解决目前大蒜播种机对蒜种调头能力差、播种不能满足农艺生产要求的问题,设计了蒜种振动排序试验台,为研究大蒜播种机提供参考依据。通过改变对蒜种排序有影响的曲柄长度、振动槽倾角、曲柄回转中心高度及振动频率4个振动试验台参数,进行有交互作用的正交试验,并对结果进行方差分析,得到最重要影响因素为曲柄长度,最佳试验组合A2B1C2D1。     

浮筏参数对船用离心泵振动特性的影响

为了研究浮筏参数对船用离心泵性能的影响,选择1台立式船用离心泵为研究对象.基于Kriging模型建立了浮筏正面开腔体的正长l1、侧长l2、正厚t1、侧厚t2、正宽w1、侧宽w 2与浮筏重量、泵振动特性之间的近似模型,其中12组数值方案由最优拉丁方方法确定.同时对浮筏质量最小和最大振动烈度最小的2种方案进行了振动特性分析.研究结果表明:l1和t2对浮筏质量影响最大;随着l1增大,浮筏质量先减小后增大;随着t2增大,浮筏质量先增大后减小,接着再增大后减小;t2对浮筏振动烈度的影响不大;随着l1,w1,t1,l2和w2增大,浮筏的振动烈度都是先减小后增大;浮筏最大振动烈度最小和质量最小的2种方案使得振级落差均获得显著提升,振级落差由14.2 dB分别提升到22.6和21.8 dB.     

一种二自由度离心水泵单层隔振设计

对水泵机组与地基的隔振系统进行了研究,探讨了单层隔振系统的两个自由度的隔振设计,通过微分方程求解系统在受到简谐激振力时的动态响应,研究了如何确定单层隔振系统的参数,同时通过改变隔振参数的大小讨论其对传递率的影响,从而对系统进行优化设计。     

怠速开空调方向盘异常抖动问题分析与优化

针对某车型样车在怠速开空调工况下方向盘存在异常抖动现象,首先通过试验的方法对该问题进行识别,然后通过进一步分析确定了问题原因为冷却风扇运转时引起方向盘共振、冷却风扇本体振动大以及传递路径隔振不足。为了消除方向盘异常抖动,提出了重新匹配风扇转速、控制风扇动不平衡量和优化散热器安装点隔振性能三项优化措施,并对样车进行试验和主观评价,验证了优化措施的有效性。