操控因素影响下微耕机人机系统手传振动特性

微耕机在使用中存在剧烈振动问题,而目前微耕机手传振动特性及传递规律尚不明确。利用加速度传感器、薄膜压力传感器、转数表等设备,测试分析10名受试者操作微耕机时的手传振动特性,研究发动机三级转速水平及三种握力的操控因素影响下人机系统关键节点处振动强度特征及传递规律。结果表明,发动机转速对人机交互界面的振动强度起主导作用;握力的增大会造成手臂系统振动传递能力增强,并使得微耕机扶手架与操作者手臂系统振动耦合作用明显;手臂系统对微耕机手传振动表现出一定的低通滤波效果,其截止频率在100 Hz附近。该研究对微耕机振动综合病预防以及减振装置的研发等提供指导和依据。     

背负式幼苗移栽井窖制作机性能测试分析

为了实现幼苗移栽井窖制作机与农艺的进一步融合,满足高效、高质井窖制作的需求,在分析井窖制作成穴原理的基础上,在遵义县开展了背负式井窖制作机田间测试试验。结果表明:试验机工作效率高、运行成本低、噪声低;高速段工作,所制井窖质量较好,整机振动较小;土壤水分及是否覆膜对井窖尺寸影响较大,当土壤含水量低于15%或高于30%时,不适宜制作井窖。覆膜后的井窖质量好于同等条件下未覆膜井窖质量;干燥条件下机具的防挂膜性能较高湿条件好,但干燥条件较高湿条件回土情况差,且同等土壤湿度条件覆膜较未覆膜回土情况好。根据测试结果及分析,对井窖制作机提出了改进建议。     

烟草井窖式移栽机设计与试验

为解决烟叶小苗机械化移栽问题,在常规烟草鸭嘴式移栽机的结构基础上,设计小苗井窖式移栽装置,实现小苗移栽的机械化挖穴、投苗和浇水等作业。为验证螺旋钻头的升土和排土的工作条件,计算出螺旋钻头升土的螺旋钻头临界转速为241.8 r/min和螺旋钻头排土的螺旋钻头临界转速为92.68 r/min,低于螺旋钻头设计时的正常转速250 r/min,螺旋钻头结构满足设计要求。为验证螺旋钻头的旋转共振情况,利用CATIA软件对螺旋钻头进行模态分析,得出产生共振的最低频率为1 237.36 Hz,远远超过了工作频率8.33 Hz。对烟草井窖式移栽机进行测试试验,通过试验烟草井窖式移栽机平均工作效率为0.17 hm~2/h,参数设置合理。本研究可以为烟草井窖式移栽工作机理提供参考。     

预应力下微耕机扶手振动响应仿真及试验研究

针对微耕机在作业过程中扶手振动强烈的问题,采用预应力下的谐响应分析及振动测试试验,研究其振动响应,克服了仅通过自由模态分析扶手振动响应特性与实际作业情况相比误差较大的缺点。利用有限元法对扶手进行考虑人体手臂对扶手作用力的静力学分析及约束模态分析,并对扶手的把手处进行强迫激励下的谐响应分析,获得把手处加速度最大谐峰值及其对应频率,最后进行扶手把手处振动测试田间试验。结果表明:试验与仿真结果一致,在2、4阶固有频率处的振动响应对扶手的把手处振动贡献较大,这主要来自发动机混合气燃烧激振力及发动机二阶惯性力。这一结论为微耕机扶手减振提供了理论依据。     

烟苗移栽井窖制作机关键部件改进及试验

针对贵州田间烟苗移栽井窖制作机普遍存在成井头耐用度不高、井窖质量难以满足移栽要求等问题,结合已有的烟苗移栽井窖制作机和农艺要求,对现有的井窖制作机成井头进行改进。基于传统成井头设计制作了4种新型成井头,并完成了田间测试。结果表明:改进后的前3种成井头所制井窖口径9～10cm、井窖深16～20 cm,基本符合农艺要求。3号成井头的回土能力、成井效率(特别是对于粘重、板结土壤或火石子地)有明显的优势;4号成井头可达到增大井窖口径的目的,但需进一步减轻质量,提高动平衡精度。该研究对成井头的结构优化与指导实际生产有一定的现实意义。     

甘蔗收获机切割系统动力学分析及仿真

宿根破头率偏高是阻碍甘蔗收获机械化的主要瓶颈问题。切割系统作为砍蔗的关键部件,其动态特性、刀盘振幅将直接影响破头率的大小。该文通过动力学理论分析构建动力学简化模型,并通过虚拟样机仿真探究切割系统的安装位置、提升方式等结构参数对动态特性的影响。仿真结果表明,切割系统相对前轮位置水平距离250mm处刀盘振幅最小;发动机激励频率50Hz作用下,切割系统与车架整体式提升方式下刀盘振动最小。     

井窖式移栽机打穴机构轨迹发生器的研究

在开发井窖式移栽机的过程中,为了满足井窖式移栽的要求开发了一种轨迹发生器,并利用运动仿真软件对其进行了分析,结果表明该结构在输出点的运动轨迹满足井窖式移栽机在株距500～600 mm的要求。该轨迹发生器配合导向机构和打穴头部件,能满足井窖式移栽机对打穴放苗浇水的要求。该结构是井窖式移栽机实现机械化移栽的关键部件,可以对设计者提供参考。     

间歇移动烟苗移栽机成穴机构设计与运动特性分析

为提高烟苗杯罩式井窖移栽技术的作业效率,设计了一种凸轮摆杆式的间歇移动烟苗移栽机成穴机构。通过分析凸轮摆杆式成穴机构的结构和工作原理,基于解析法建立了成穴机构运动数学模型;再利用RecurDyn多体动力学软件建立成穴机构虚拟样机模型,获得了成穴钻头顶点位移、速度及加速度运动特性。结果表明:成穴钻头y方向位移行程约309mm,成穴深度可达209mm,速度和加速度特性均呈周期性波动,且幅度较小,均在合理范围内;由此表明:成穴机构具有稳定良好的成穴运动特性,且几何参数设计满足井窖移栽技术要求,可为后续研制间歇移动式烟苗移栽机提供重要参考依据。     

某型车方向盘高速抖动分析研究

为了分析某型商用车高速行驶时方向盘抖动问题,通过试验确定振动的传递路径及产生振动的振源,并结合理论分析,确定共振产生的原因。通过对振源技术指标的控制及对传递路径中ride bushing阻尼角的优化,吸收传递过程中的能量,减小振动能量的输出。经验证,优化后的方向盘高速抖动现象得到有效控制。     

面向微耕机减振的扶手模态分析

为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。     

一体式烟秆拔秆破碎机振动测试与分析

自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。     

独轮手推车式挖坑机的设计与试验研究

针对振动影响挖坑机操作舒适性及坑穴垂直度问题,研制一种独轮手推车式挖坑机。根据力矩平衡原理,利用CAD及LMS Test,研究挖坑机正常工作最佳转速范围、气弹簧选型及安装位置、气弹簧机构减振效果。结果表明:该挖坑机结构轻便、操作简单、田间通过性好,能保证挖坑垂直度,最佳作业转速范围为162~308 r/min,不同激励频率下隔振率为55%~96%,能够阻隔发动机向车架把手端传递振动。     

履带式大豆联合收获机振动测试与分析

为研究履带式大豆联合收获机在不同工况下的整机振动特性,以久保田4LZ-2. 5履带式联合收获机为研究对象,选取了收获机在发动机怠速空转、整机空转及田间收获作业等5种工作状态,利用DH5902动态信号采集分析系统对切割器、发动机及脱粒滚筒等6个振动较强的位置进行测试,获取其振动特性。试验结果表明:切割器左右运动、脱粒滚筒的旋转和振动筛的前后运动是引起联合收获机的主要因素;发动机和风机的运转是联合收获机振动的次要因素。联合收获机空载时,振动最强的位置是切割器,振幅有效值达到了31. 84m/s^2;田间收获时切割器附近振幅比空载时降低,其他测点振幅都不同程度增加,脱粒滚筒处振幅有效值最大,达到43. 74 m/s^2。发动机的运转对驾驶座垂直方向上的振动影响最强,需进一步优化驾驶座的减振系统。研究结果可为收获机减振设计、结构优化及各部件的模态分析提供参考。     

双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机参数优化与试验

为进一步优化提升双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机的工作性能,基于实际试验方法与离散元仿真分析对样机主要工作参数进行了单因素试验,以选取的筛箱振动频率、前风道风量调节挡位和后风道风量调节挡位为自变量,以籽粒含杂率和清选损失率为响应值,按照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应曲面分析方法分别建立了各试验因素与籽粒含杂率、清选损失率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：选取的3个因素对籽粒含杂率、清选损失率影响的主次顺序均为筛箱振动频率、前风道风量调节挡位、后风道风量调节挡位,作业机最佳工作参数为筛箱振动频率2Hz、前风道风量调节挡位2、后风道风量调节挡位4.5。验证试验表明,籽粒含杂率均值为0.98%、清选损失率均值为2.66%,说明通过优化工作参数可降低胡麻脱粒物料在机械化分离清选过程中的含杂与损失,其作业效果较单一气流分离清选方式有显著改善。     

振动式林果采收机的机械化试验研究

为深入掌握振动式林果采收机的工作机理,最大限度发挥采收机的作业效率,根据我国林果采收特点及采收机工作机理,给出采收激振的理论模型,建立了林果采收机激振装置的三维物理模型,并针对其智能监控系统展开实地试验。试验结果表明:当激振频率控制在19~20Hz时,林果的平均采净率可达到88%以上,林果树枝损伤率可控制在60%~62%之间,可确定振动式采收机的最佳作业效率发挥范围;且振动式林果采收机的理论模型与实地试验误差控制在6%范围内,验证了此机械化试验的可行性,为高效利用振动式林果采收机提供了参考。     

丘陵山区电动井窖式烟草移栽机设计与试验

结合烟草小苗移栽的农艺要求,设计一种适用于丘陵山区的电动井窖式烟草移栽机,整机具备机械化井窖成穴、投苗和浇水等小苗移栽作业能力。在完成移栽机的挖穴装置、投苗装置和浇水装置等关键零部件模块化设计和组装后进行田间试验。试验结果表明,井窖式烟草移栽机的作业效率为0.402hm2^/天,井窖成穴合格率＞90.8%,移栽作业合格率＞87.7%,满足丘陵山区烟草井窖式移栽的农业要求,为丘陵山区烟草小苗井窖式移栽技术的推广应用提供装备支撑。     

基于平稳随机信号的青贮玉米收获机台架振动测试与分析方法*

青贮玉米收获机作为复杂农田作业环境下的多激励源振动系统,其振动机理难以完全用理论描述,为探究适合研究其振动特性的分析方法,本文搭建了青贮玉米收获机试验台。利用24位INV3062-C1(S)通用型动态测试采集仪器,测试不同转速下揉搓辊、定刀和机架位置的振动。分析该试验台振动幅值的均值、方差、有效值,可近似认为该振动信号符合平稳随机振动特征,获得不同工况下的振动时域特征和振动频率分布规律。结果表明,随着电机转速增加,整机振动强度随之增大,其中,揉搓辊位置的振动幅度最大,机架次之,定刀最小;秸秆喂入工况下,随着转速升高,机架振幅的提升速率高于揉搓辊和定刀,机架对电机转速变化最敏感;玉米秸秆的喂入对试验台振动的影响在低速(900 r/min)和中速(2 000~4 000 r/min)较大,高速(4 500 r/min)时影响较小;试验台振动频率集中在166.7~185 Hz、250.7~269.6 Hz、527~559 Hz、746.8~776.2 Hz、872.9~904.8 Hz区间,主要是电机转动频率的倍频成分;在中、高速,电机的振动对试验台振动影响较大,在低速状态下影响较小。在设计青贮玉米收获机时,可考虑在机架位置布置加强筋、在青贮收获机机架与发动机之间增加隔振,减小振动对青贮玉米收获机的影响。研究结果可为改善青贮玉米收获机整机振动,为复杂农田作业环境下收获机械的设计与优化提供参考。     

多维隔振装置自由振动方程及其解

通过多方位多层次结构组合实现多维隔振时,其结构复杂、难度大,因此提出以反向对称布置双直角Stewart机构及上、下平台组成多维隔振装置,利用一层结构实现多维隔振,建立了自由振动方程并进行求解.由解看出,该装置固有频率在5 Hz以下,振动衰减较快.使用该装置,仿真可实现沿坐标轴的3个移动和绕坐标轴的3个转动,加速度传递系数均小于1.依据所推导的公式,确定该装置的刚度系数、阻尼系数和结构尺寸,可将该装置用于多维隔振.