甘蔗收割机切割器支架动态特性虚拟实验研究

小型甘蔗联合收割机切割器支架作为基础性的部件,其固有特性和动态响应对收割机的收割效果影响较大。为此,建立小型甘蔗收割机四连杆和三角形两种切割器支架结构的虚拟样机模型,在虚拟样机环境下用ADAMS/Vibration模块对其进行固有特性和动态响应两方面的分析。研究发现:后者的前3阶振型频率分别比前者高出215.2%、67.8%、17.4%;在动态响应分析中,四连杆切割器支架幅频响应曲线在收割机切割器和发动机的振动频率范围内出现共振峰,而三角切割器支架幅频响应曲线的共振峰值则成功地避开了切割器和发动机的振动频率范围。由此表明:三角切割器支架结构比四连杆切割器支架结构动态刚度要高,在制造收割机切割器支架时应该尽量采用三角结构。     

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。     

甘蔗收割机单圆盘切割器运动学分析

通过单圆盘切割器运动方程，结合甘蔗收割要求，建立单圆盘切割器不漏割以及刀盘与甘蔗不接触的一般条件式，并对不漏割最大速比与切割器结构参数和运动参数，不接触最大速比与甘蔗相对刀盘位置和甘蔗几何参数之间的关系进行分析，为甘蔗收割机切割器结构参数和运动参数设计提供依据。     

甘蔗收获机切割器振动性能分析

为改善甘蔗收获机的切割质量及甘蔗宿根破头率的问题,以切割器为主要研究对象,通过理论分析切割器振动的影响因素,并从切割喂入系统自身的动不平衡出发,建立了切割器的力学模型,以探讨切割器的动不平衡机理。通过分析发现,刀盘质量的不平衡是引起切割器振动的主要因素之一。基于上述机理,在理论上提出切割器刀盘质量不平衡的改进原理。本文可为后续切割喂入系统的研究提供理论指导。     

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.     

基于傅里叶级数的往复式切割器振动分析

本文对曲柄连杆往复式切割器工作特性进行了分析,利用傅里叶级数将切割器周期激励分解为简谐收敛级数,以特征值为插值结点对傅里叶级数的待定系数进行了求解,并利用叠加原理求出切割器振动系统的稳态响应。     

某甘蔗切割器系统的振动性能试验研究

甘蔗机切割器的振动直接影响砍蔗的效果。根据试验研究可知:切割器安装位置和刀盘的转速与切割器的振动有直接的关系,因此有必要对这两个因素进行试验研究。为此,使用LMS前端采集切割器的振动,选择相关的因素和水平建立正交试验设计表,通过正交试验设计处理测试的数据,并结合直观分析的结果得出了切割器振动量最小的工作条件。在此条件下对刀盘进行模态测试,试验结果表明:刀盘的低阶频率成功地避开了刀盘转速的激励频率,该方案案下切割系统的工作性能比较稳定。此结果对工程实际应用的甘蔗机切割器的安装和选择刀盘工作的条件具有指导意义。     

甘蔗收割机单圆盘切割器切割运动分析与仿真

为研究收割机单圆盘切割器运动对甘蔗切割质量的影响,提高切割器的切割质量,根据单圆盘切割器运动方程,结合甘蔗收割要求,建立单圆盘切割器不漏割一般条件式,对不漏割最大速比与切割器结构参数之间的关系进行分析,并利用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真模型,进行了刀片刃线上单点及刀片刃线的运动轨迹仿真分析研究,验证了不漏割一般条件式的正确性,为甘蔗收割机结构参数设计提供依据.     

基于BP神经网络的甘蔗收获机切割器振动性能研究

针对小型甘蔗收获机切割器不平衡对切割器轴向振动的影响,为实现切割器振动的有效预测以及自动控制信号的获取,通过正交试验并利用BP神经网络技术与回归分析构建出了切割器螺旋以及刀盘振动的BP神经网络模型和回归模型。分析结果表明:基于BP神经网络建立模型的切割器螺旋与刀盘的振动正确拟合率达到了88.89%,且相对误差基本上在5%以内,而回归模型的切割压力正确拟合率只有38.89%。因此,基于BP神经网络建立的模型具有较高的精度,通过此BP神经网络模型,有效地解决了复杂信息特征的提取问题,减少了试验研究的次数与成本,为进一步的切割器刀盘以及螺旋振动的自动控制系统的研发奠定了基础。     

轴承间隙对甘蔗切割器系统振动特性影响研究

为了获取轴承间隙对切割器振动特性的影响,将单刀盘甘蔗切割器简化为滑动轴承-转子弯扭耦合振动系统模型,考虑轴承间隙建立了系统动力学微分方程。运用数值计算方法,分析了系统的振动特性。结果表明,滑动轴承间隙对系统稳定性有一定影响,当间隙c=0.11mm时稳定转速带宽最大,旨在为优化选择刀盘滑动轴承间隙参数提供理论参考。     

甘蔗地面激励对砍蔗质量的影响

以虚拟仪器采集到的典型蔗地路谱为基础,通过虚拟仿真分析以及试验验证,探索甘蔗地特有的丘陵地貌路谱激励对砍蔗质量的影响.试验表明蔗地路谱激励对砍蔗质量有一般显著的影响,并且随着激励频率的增大砍蔗质量有降低的趋势.     

基于车架模态的蔗地路谱对刀盘振动的影响

小型甘蔗收获机刀盘振动对甘蔗宿根切割质量有着显著影响,蔗地路谱激励是影响刀盘振动的主要因素之一,车架是传递振动的主要路径,因此有必要探究蔗地路谱对刀盘振动的影响和车架的振动特性。为此,通过试验模态和有限元模态的对比分析,提取车架的固有频率及振型,建立车架的刚弹耦合虚拟样机模型;通过刀盘振动采集试验,验证了蔗地路谱对刀盘振动影响显著;实地采集典型甘蔗地貌振动路谱,获取激励位移信号。受迫振动分析表明:8.0Hz频率下的蔗地路谱对刀盘轴向振动影响最大。     

某甘蔗机刀盘横向摆动问题研究

为了更深入地了解某甘蔗机刀盘的振动,以某样机为试验对象,对引起刀盘的振动的两个主要因素进行了试验。根据试验研究可知,发动机的激励和路谱激励对刀盘的振动确实有很大的贡献;在发动机转速为1 100r/min时,无论匀速行驶还是怠速刀盘的横向摆动都很严重,通过对测试数据的分析得出此峰值可能不主要是由发动机这单一因素引起的,可能与刀盘本身有关。对该刀盘做了模态测试,由模态试验分析的结果可知,刀盘在该发动机的激励频率处确实存在横向摆动的模态。为了解决刀盘横向摆动问题对刀盘进行结构改进,经过对加筋后的刀盘进行试验测试,由分析结果可知,在此激励的频率下刀盘无横向摆动问题。此优化方案解决了甘蔗机刀盘振动问题,对后期进行切割系统的改进具有指导意义。     

基于刀盘动刚性的甘蔗收获机布局试验研究

通过振动测试与理论分析找出小型甘蔗收获机在田间和模拟试验中出现的高破头率问题,结合虚拟样机技术,采用基于刀盘动态刚性的整机布局优化仿真,得出切割器简支梁安装方式、发动机中置、剥叶系统轴负式布局方式利于增大刀盘的刚性。据此研制出改进样机,最后通过振动测试试验对比分析两台样机,得出刀盘的振动幅度由原来的2mm下降到0.8mm,刀盘的动态性能有了很大的改善,从而验证了此布局方式的可行性。     

小型甘蔗收获机砍蔗力影响因素的试验研究

以研究砍蔗破头率的影响因素为目的,采用试验台模拟砍蔗的方法,对甘蔗收获机切割器的工作参数进行了试验研究;同时,探讨了切割速度、刀盘前倾角、刀片数量、切割角及收割机前进速度对砍蔗力的影响,采用方差分析得到各因素对砍蔗力的影响顺序,采用回归分析得到计算砍蔗力的经验公式,为虚拟数字样机的进一步研究提供了验证数据及仿真参数。     

小型甘蔗收获机台架结构动态分析

通过对小型甘蔗收获机械的台架机构进行动态分析发现,台架的横梁、耙轮轴和液压缸等3个零件对刀盘的垂直方向的振动影响较大(主要影响砍蔗的质量指标破头率).为此,对这3个部件进行了动态仿真分析,并通过分析它们对万盘的作用和影响,提出了结构优化的建议.     

单圆盘甘蔗切割系统不漏割运动学仿真分析

通过小型甘蔗收割机单圆盘切割系统运动方程、单圆盘切割系统不漏割以及刀盘与甘蔗不接触的一般条件式,结合甘蔗收割要求,建立了仿真试验模型;并对切割系统不漏割在ADAMS中进行运动学仿真,为小型甘蔗收割机切割系统结构参数和运动参数设计提供依据.