甘蔗收获机刀架结构振动性能分析和优化设计

目前,制约我国甘蔗机械化收割的主要原因是较低的甘蔗宿根切割质量。其中,宿根破头影响翌年宿根出芽率,降低甘蔗产量;刀架在竖直方向的振动情况将会直接影响到甘蔗宿根的切割质量。为此,通过研究刀架的自由模态及复杂激励下刀架的振动特性,结合理论分析、仿真分析和试验手段,深入分析甘蔗收获机刀架的结构特性。根据其固有频率、模态振型、频响函数等模态参数,找到影响收获机刀架竖直方向振动的主要因素,并根据模态分析结果对刀架结构进行优化设计。有限元软件分析结果表明:结构改进后的刀架刚性明显加强,提高了宿根切割质量。     

水田激光耙浆平地机振动特性研究

激光耙浆平地机代表了水田耕整机的智能化和精准化发展方向,如何提高其作业精度是当前研究的重点,而激光信号接收精度是保证水田耕整机作业精度的关键因素之一。为此,从整机角度出发,分析了其振动特性对激光信号接收精度的影响。耙浆平地机是自由振动和受迫振动的耦合,振动给激光接收器和支撑杆带来较大的空间摆动,造成接收器偏离激光信号。根据动力学方程和四参数法建立双层隔振模型,采用模糊优化方法对隔振系统进行优化求解,在此基础上完成隔振系统结构设计。试验结果表明:该隔振系统可有效地降低整机振动对支撑杆的激励,支撑杆摆角从25°减小到2°左右,激光接收器横向振动振幅控制在6cm以下,隔振系统传递率稳定。     

惯性式振动输送机的主动隔振研究

在研究惯性式振动输送机振动特性的基础上，分别对其进行了被动隔振和主动隔振。采取被动隔振后，可使振动传递率降低，从而减少其振动对周围其他工作机械的影响，但同时也降低了振动输送机的工作效率。在被动隔振的基础上，再采用主动隔振，通过选取合适的反馈变量和反馈增益，可使振动输送机的工作效率和振动传递率均得到明显改善。理想隔振状态下，可使振动输送机的振动传递率为零，同时使工作效率最佳。     

小型甘蔗收获机刀架振动试验与优化

针对现有小型甘蔗收获机刀架振动过大的问题,对其进行工况测试与分析,揭示刀架振动情况。试验表明:当路面激励与电动机激励共同作用时,刀架振动过大。在信号分析频率范围0~100Hz内,路面2Hz、电机2 8 Hz共同作用时,刀架加速度有效值RMS为3.11 m/s~2;优化后,在0~100Hz内,刀架加速度有效值RMS为1.19m/s~2,降低了61.8%左右,有效地减少了刀架的振动。     

一种组合式隔振器减振性能分析

设计了含间隙的橡胶钢丝绳复合隔振器及试验过程,通过振动实验研究了该分段非线性复合隔振器的隔振性能。改变负载质量、激励大小、间隙值、橡胶材料等条件,研究了不同因素对隔振器隔振性能的影响。试验结果表明,随着负载质量和间隙值的增大,隔振器的隔振区间增大,隔振区内传递率降低;使用天然橡胶时,隔振器的隔振区间更大,且在共振区的振幅更小。该隔振器具有较大的隔振区间及较好的隔振性能,并能够在大振幅时增强钢丝绳隔振器的弹性支撑。     

航天器微振动主动控制研究

随着航天领域的不断发展,航天器搭载的高精密仪器对振动环境的要求更加严格。本文针对航天器微振动的主动控制进行了分析。首先,根据隔振要求的不同,分别建立了单轴隔振器的扰动位移传递和干扰力传递的开环传递函数以及基于力反馈的闭环传递函数;然后,以扰动位移抑制为例通过理论推导分析了基于力反馈PI控制与线性自抗扰控制的主动隔振效果,并讨论了巴特沃斯滤波器对主动隔振系统的影响。最后,搭建了单轴主动隔振实验平台,验证了理论推导结果的正确性,LADRC控制可以在20~500Hz全频带取得较好的隔振效果。微振动的衰减率在低频段达10dB,在谐振频率和高频处达20dB。     

压路机振动轮减振测试分析

针对某款压路机,以提高设备的隔振效率为目的,对振动轮的振动传递进行了测试,找出影响振动烈度的主要因素.结合该款机型特征探索性提出提高隔振率的措施,经测试验证,明显降低了经减振器输出后的振动烈度.此隔振措施具有推广意义.     

甘蔗收获机主要激励源信号的采集与分析

为更好的搭建甘蔗收获机模拟试验平台,对甘蔗收获机的主要激励源进行采集分析。对采集的甘蔗收获机路谱信号进行分析,研究路谱信号能量集中的主要频段,为后期路面激振器的设计以及试验研究路面激励信号对甘蔗收获机的影响做好准备。对发动机激励进行分析,以便选择振动电机模拟发动机激励。对砍蔗激励进行分析,为虚拟试验研究砍蔗激励对刀架影响做好准备。     

基于SMR主动隔振系统的功率流最优控制策略

用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输 ,以传输到接受体的功率流最小为最优化控制目标 ,推导主动隔振系统中功率流传递的最优化控制表达式 ,提出了基于 SMR模型功率流的最优控制策略。对四边简支矩形薄板的主动隔振进行了研究。     

甘蔗收获机入土切割深度控制系统研究

甘蔗入土切割可以有效降低根切破头率,由于西南丘陵山地蔗田凹凸不平,现有甘蔗收获机难以控制刀盘进行入土切割作业,导致甘蔗机收产生大量根切破头。针对以上问题,本文利用自行研制的甘蔗入土切割试验台,基于角度传感器、切割压力传感器,设计了一种多传感器数据融合的入土切割控制系统,开发了基于PID算法的刀盘高度控制策略,运用Matlab/Simulink构建系统仿真模型。仿真结果表明,入土切割控制系统的稳定时间为0.67 s,超调量为8.6%。为验证入土切割控制系统的作业效果,以前进速度、地面波长和地面振幅为试验因素模拟蔗田路面,进行了台架试验。试验结果表明,当前进速度为1 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为4 cm时,最小平均入土切割深度误差为3.26 mm。当前进速度为3 km/h、地面波长为1 m、地面振幅为12 cm时,最大平均入土切割深度误差为8.87 mm,刀盘可以保持入土切割。研究可为入土切割控制系统的开发提供数据支撑和理论依据。     

甘蔗收割机单圆盘切割器工作参数优化

利用甘蔗切割综合试验台,采用二次回归正交旋转设计方法,对影响甘蔗切割破头率的因素进行了室内物理模拟试验研究,建立了不同工况下切割器结构因素及地面不平度引起的振动因素对工作性能指标影响的数学模型。在此模型基础上,采用数理统计方法及优化技术,在频率、振幅取最小值和不同工况条件下,对结构因素进行了优化,同时进行了综合优化。结果表明,频率与振幅对破头率影响大,优化后的切割器工作参数降低了破头率。     

基于SMR主动隔振系统的功率流最优控制策略

用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输,以传输到接受体的功率流最小为最优化控制目标,推导主动隔振系统中功率流传递的最优化控制表达式,提出了基于ＳＭＲ模型功率流的最优控制策略,对四边简支矩形薄板的主动隔振进行了研究。     

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...     

磁吸滚筒式排种器种箱振动供种仿真与试验

基于颗粒离散元法,以番茄磁粉包衣种子为对象,采用Hertz-Mindlin接触模型,建立了种子和排种器仿真分析模型,研究了种箱振动频率、振幅对种群运动规律及种箱供种性能的影响。仿真结果表明,在振动频率40 Hz、振幅0.50 mm和0.75 mm时,种群堆积高度稳定,可以达到稳定供种。为了验证仿真模型的可靠性,采用高速摄像拍摄了在种箱振动频率为40 Hz、振幅为0.75 mm条件下的供种情况,种子实际供种情况与仿真结果吻合。以种箱振动频率、振幅为试验因素,在磁吸滚筒式排种器上进行排种性能试验,得出种箱在振动频率40 Hz,振幅为0.50 mm和0.75 mm时,单粒率达92%,漏播率低于3%;在振动频率20 Hz和60 Hz时,不同振幅下的单粒率均小于80%。     

车辆悬架中高频振动传递分析与橡胶衬套刚度优化

利用ADAMS与NASTRAN软件建立了某微型轿车整车刚柔耦合动力学模型.通过ADAMS/Vibration模块建立虚拟激振台,分析悬架在路面中高频段激励下的振动响应与传递特性.从提高悬架隔振性能的角度出发,分析了底盘/悬架系统中副车架、扭转梁和橡胶衬套对整车振动的影响.采用ADAMS中的DOE技术对悬架系统中几个主要连接衬套的刚度进行灵敏度分析,在ADAMS/Insight中对衬套刚度进行优化,通过改变衬套刚度提高整车振动性能.仿真结果显示,地板处的垂向加速度均方根值在整个研究频率范围内由477.9 mm/s2降至454.2 mm/s2,降低了5％.     

甘蔗收获机切割系统执行机构对刚性的影响

刀盘的振动对甘蔗破头率具有影响作用。甘蔗收获机切割系统刚性低,砍蔗力轴向振动位移增大导致轴向挤压甘蔗切割面的作用力增大,对甘蔗的基本属性结构来说,纵向容易撕裂;且周期性或者非周期性地轴向挤压和摩擦蔗兜切面,容易造成甘蔗断面的爆裂和撕裂,增加蔗兜破头率。为此,以切割系统刀盘切割位置的位移量为研究目标,利用Adams仿真软件,改变切割系统中执行部件的变化因素,分析切割系统刀盘切割位置的位移量的影响因素。结果显示:提高液压缸的刚度和降低切割器的质量,会降低刀盘部分的振幅,可间接地降低收割机的破头率。     

五杆双作用马铃薯振动挖掘装置的设计与仿真

针对马铃薯收获过程中普遍存在的挖掘切削阻力大、耗能高等问题,设计了一种五杆双作用振动挖掘装置,分析了挖掘铲的轨迹及运动特性,并利用SolideWorks、ADAMS等对机构进行了三维建模和运动学仿真。结果显示:在只添加振动驱动力的情况下,五杆双作用振动挖掘铲在水平和垂直方向上分别以20mm和8mm为振幅做简谐运动,仿真结果和理论分析结果一致。模拟田间实际运行轨迹结果显示:振动挖掘铲在随机架前行的同时,以固定的振幅做往复运动,运行轨迹为倾斜的正弦曲线。试验结果表明:该装置工作性能可靠,设计符合要求,可为马铃薯收获过程降低功耗、减少阻力等研究提供参考。     

单圆盘甘蔗切割器切割破头率影响机理研究

为了降低甘蔗切割器切割甘蔗的破头率,提高切割质量,在已建立的不同工况下切割器结构因素及振动因素对切割器切割破头率影响的数学模型基础上,分析了各因素对破头率的影响.利用动力学仿真分析软件ADAMS进行了切割器连续切割甘蔗的运动学仿真,通过观察每一根甘蔗的切割状态,并结合图解法研究了各因素对破头率的影响机理.结果表明:频率与振幅对破头率影响显著,切割器设计时应考虑增加减振措施.     

拖拉机驾驶室的隔振降噪

在对某５０型拖拉机驾驶室振动噪声进行试验分析的基础上,根据驾驶室振动特点,对原驾驶室隔振装置进行改进设计,建立了由新的隔振装置和驾驶室组成的振动系统的力学模型,以对耳旁噪声影响最大的频率处的降噪量为设计目标,确定了新隔振装置的参数,使驾驶室内噪声降低了１２ｄＢ（Ｌ）和３．３ｄＢ（Ａ）。     

制冷机组发动机隔振仿真分析及机架结构优化

利用已建立的制冷机组发动机隔振系统动力学模型及其解耦分析,运用ADAMS10.0建立了发动机隔振系统现有支承和半解耦支承形式的仿真模型,并进行线性模态分析。分析表明：发动机现有支承存在严重的振动耦合;采用半解耦支承形式,其质心的动态响应显著减小,即X和Y方向的位移减至0.79811mm和1.6095mm,解决了发动机的振动耦合问题。运用I-DEAS8.0软件,对原机组的机架进行了振动模态分析和动态响应仿真分析,现有机架固有频率54.6Hz时发生整体变形,最大变形为1.08mm,原机架的整体动刚度差;通过对原机架的结构改进,使机架发生整体变形的固有频率提高到129.5Hz,机架最大变形减小为0.359mm,显著改善了机架的结构动态性能,提高了制冷机组的动态工作性能。