谷物联合收获机方向盘总成的模态分析与结构优化

以某谷物联合收获机方向盘总成为研究对象,基于Pro/E软件建立其几何模型,采用有限元分析软件(ANSYS)对方向盘组合体模型进行模态分析。结果表明,模型第一阶固有频率为44.005Hz,位于人手敏感振动频率范围37.5～65.0Hz,对操作人员身体健康具有较大影响。为了调整组合体模型的固有频率以避开人手的敏感频率范围,在将方向盘骨架材料更换为45钢的基础上,通过增大转向柱和传动轴的直径对组合体进行结构优化。优化后组合体模型第一阶固有频率由44.005 Hz提升至67.31 Hz,避开了人手敏感的振动频率,同时也避开了发动机激振频率。结构优化后的模型可避免共振现象的发生,并提升作业人员的操作舒适性。     

基于声阵列测试和声学边界元计算的粉碎机噪声源识别

【目的】粉碎机是农产品加工领域的重要装备，但其造成的振动噪声一直影响着操作人员的身心健康，而粉碎机的减振降噪优化的关键在于噪声源的识别。【方法】以某锤片式粉碎机为研究对象，采用试验与仿真相结合的方式对其进行整机声学性能评估和主要噪声源识别。【结果】基于九点声压法的整体声学性能的评估结果表明：此粉碎机的整机声功率级超过国家规定上限110 dB(A)，因此有必要对其进行噪声源识别，以便对粉碎机进行降噪优化设计。结合声阵列测试和声学边界元计算的结果发现：粉碎机的主要噪声源为箱体，其次为汽油机、带轮罩以及齿轮罩。【结论】研究结果不仅为粉碎机的减振降噪设计提供一定的参考，还为农产品加工机械与装备的噪声源识别提供一种行之有效的方法。     

拖拉机方向盘手传振动评价与驾驶员手臂振动传递特性

为探究拖拉机方向盘手传振动传递规律，减少拖拉机驾驶员手传振动暴露量，预防手臂振动病发生，本研究以某拖拉机方向盘与驾驶员手臂系统为研究对象，采用ISO 5349评价体系对拖拉机在2种不同路况下的手传振动进行综合评价，并对不同百分位驾驶员手臂系统进行振动传递特性分析。结果显示，该拖拉机的日振动暴露量为4.257 m/s²，超过国标GB Z 2.2—2007《作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素》规定的日振动暴露量限值（3.5 m/s²），具有引发手臂振动病的较高风险；方向盘轴向振动远大于切向和径向振动，是引发手传振动的主要因素；径向的振动从手背经过手腕传递到小臂时被大量吸收，切向的振动从小臂经过肘关节传递到大臂时被大量吸收；驾驶员体型越小，各轴向手背测点的振动传递率越大，随着体型的增大，低频范围（20 Hz以下）的振动从手背传递到小臂过程中有明显的增大。研究结果表明，工程实际中小体型驾驶员要注意手掌的振动防护，而大体型驾驶员更应注重手腕部分的振动防护；对驾驶员手腕应主要加强径向的防护，对肘关节主要加强切向的防护。