悬挂装置参数对拖拉机振动特性的影响

为研究不同农具位置对悬挂农具拖拉机振动特性的影响,以东方红-LX754拖拉机和淮丰1LS-740深松机为研究对象,采用CATIA软件建立拖拉机和农具简化的几何模型以及MATLAB编写随机路面文件,并基于ADAMS软件修改轮胎参数文本和导入随机路面激励文件,构建深松机-拖拉机-路面系统的虚拟样机。通过仿真研究悬挂装置参数对拖拉机驾驶员垂向振动加速度、座椅安装处俯仰振动角加速度、拖拉机质心垂向振动加速度的影响。结果发现,内提升臂与水平方向的夹角从20°增大到70°时,驾驶员垂直振动加速度峰值从30.09 m/s~2降低到17.61 m/s~2,垂直振动峰值频率从1.36 Hz增大到2.12 Hz,座椅安装处俯仰振动角加速度峰值从11.12 rad/s降低到7.56 rad/s,拖拉机质心垂直振动加速度峰值从42.42 m/s~2降低到29.33 m/s~2。     

农用车辆座椅悬架的鲁棒H_∞控制仿真研究

农用车辆经常行驶在道路工况比较恶劣的路面上,工作时车身会产生激烈的振动,车辆驾驶员长时间承受在低频高强度的振动下,患腰痛和椎间盘突出的可能性也比一般人群大。为了减小路面激励对农用车辆和人体振动的影响,采用在农用车辆上应用驾驶员座椅主动悬架系统的方法,即用主动的措施来隔离地面激励通过车身引起对人体的振动。在建立农用车辆四自由度"车-椅-人"主动悬架模型的基础上,应用线性矩阵不定式(LMI)求解的优化技术,对农用车辆的主动座椅悬架进行了控制研究。提出了基于LMI优化的主动座椅悬架的鲁棒H∞控制方法,运用仿真软件MATLAB,在田野地路面等级的白噪声输入下,建立了路面输入的仿真模型,给出了农用车辆的主动座椅悬架鲁棒H∞控制系统与被动悬架系统的仿真比较研究。仿真结果表明:同输入条件下,采用鲁棒H∞控制的主动座椅悬架比被动悬架控制在人体垂直加速度的振动控制上有了明显的改善,并且避开了共振频率,在座椅悬架的振动控制上也有了明显的改进。以上研究不但证明了车辆座椅悬架的鲁棒H∞控制方法的可行性,而且为农用车辆主动座椅悬架系统的研究提供了有力的理论依据。     

基于MATLAB/Simulink和ADAMS的拖拉机建模与振动仿真分析

基于多体动力学研究的理论和方法,利用MATLAB和ADAMS软件分别建立JS-754拖拉机振动的数学模型和机械模型,进行随机振动和脉冲输入的平顺性仿真分析。数学模型包括利用拉格朗日第二方程建立拖拉机3自由度振动模型,从轮胎动态特性出发,建立拖拉机整车—轮胎耦合系统;机械模型借助虚拟样机技术对JS-754拖拉机整车实体建模,并定义整车各个部件约束关系。仿真结果表明,JS-754拖拉机在D级路面下座椅处垂向加速度均方根值为0.390 9 m/s2,脉冲激励输入下座椅处垂向加速度最大响应小于34.59 m/s2。仿真得到轮胎特性随车行驶时变化曲线,座椅处振动频率的范围集中在3-5 Hz。研究表明,JS-754拖拉机平顺性较好,提出的拖拉机振动建模方法具有较强的参考价值,可为拖拉机以及其他非道路车辆平顺性的研究提供理论依据和建模思路。     

农用车辆超磁致伸缩与磁流复合阻尼器结构设计

正作为典型的传统农业大国,我国对拖拉机及其改装车等农用车辆的各项性能高度重视,安全舒适更成为现代车辆座椅设计追求的必要目标。考虑到拖拉机存在座椅设备简陋、驾驶环境恶劣、田间作业低速、路面不平且路况多变等特殊情况,将新型智能材料——磁流变液应用于拖拉机座椅悬架上,可有效耗散地面激励引起的车辆对驾驶员的振动,改善乘坐舒适性。近年来,磁流变液凭借其响应快、造价低、寿命长、可调范围大等诸多优点而     

基于刚柔耦合虚拟样机模型的收获机振动舒适性仿真分析

采用SolidWorks、有限元分析软件与RecurDyn相结合的方式建立收获机的人-机-路面系统的刚柔耦合虚拟样机模型,以驾驶员全身振动加权加速度均方根值为评价指标,仿真模拟收获机在水稻、小麦以及油菜田行驶时的振动舒适性。结果表明,行驶速度、路面硬度、竖割刀的添加对收获机振动舒适性影响较大,路面硬度越大、收获机行驶速度越快,人体的主观不舒适性感受就越强烈;竖割刀的添加增强了人体的不舒适感。     

湿软水田土壤行驶工况下拖拉机振动特性研究

[目的]拖拉机在湿软水田土壤中行驶时的振动特性与在道路上行驶时明显不同,揭示两种不同行驶工况下振动特性的差异,对拖拉机减振方案设计和悬架系统参数优化具有重要的参考价值和实际意义。[方法]通过对湿软水田土壤阻尼分析,获取湿软水田土壤阻尼系数与轮胎阻尼系数间的关系,并建立了轮胎-湿软水田土壤系统模型、拖拉机整车振动模型以及振动特性理论计算模型,用理论分析的方法,以江苏常发集团CF700型拖拉机为研究对象,计算并比较拖拉机行驶在农村未覆盖土路(国标D级路面)和湿软水田土壤中的振动特性。[结果]与农村未覆盖土路(国标D级路面)行驶工况相比,拖拉机在湿软水田土壤中行驶时,机身垂向振动相对于前、后轮的位移传递率分别下降31.4%和23.5%,俯仰振动幅值分别下降29.5%和24.6%。当拖拉机以3~18 km·h-1速度在湿软水田土壤中行驶时,其机身垂向振动加速度和俯仰振动角加速度平均降低33.0%和32.6%,前、后轮动载荷平均降低34.0%和31.2%,座椅安装处垂向振动加速度平均降低32.9%。[结论]研究结果可以为水、旱田两用拖拉机减振系统设计与智能悬架控制提供理论依据。     

山地果园轮式运输机半主动悬架系统设计与试验

为解决山地果园运输机在实际使用中因路况起伏不平而引起的剧烈振动问题,结合山地实际路面情况,设计使用CDC阻尼器的半主动悬架系统,并安装于华南农业大学研发的丘陵山地果园电动轮式运输机。以安装使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的丘陵山地果园轮式运输机为研究对象,采用振动仪和振动传感器搭建振动测试系统,在行驶速度和载荷一定的工况下,分别测试该轮式运输机装有半主动悬架前后行驶过程中座椅位置Z轴的振动信号,考察半主动悬架装车前后的振动差异。结果显示,装有使用CDC阻尼器的半主动悬架的轮式运输机振动降幅达50%,达到了半主动悬架系统的设计要求;装有使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的车身振动频率集中,范围大于8 Hz,表明车辆的驾驶舒适性较好。     

基于带死区PID控制的车辆磁流变座椅悬架的仿真

采用Lord公司生产的磁流变阻尼器RD1005来代替座椅悬架中被动阻尼器,构建磁流变半主动座椅悬架系统.针对此系统建立了人体-座椅的5自由度动力学模型,其中磁流变阻尼器采用改进的Bouc-Wen模型,采用了基于带死区PID控制器,依靠实时加速度信号在线调整控制量,达到最优减振效果.用MATLAB/SIMULINK建立系统的仿真模型.仿真结果表明,该控制器能有效地改善座椅的减振效果,减小驾驶员所受到的振动冲击,提高了乘坐舒适性.     

基于数值模拟的农用拖拉机舒适度研究

设计了一种农用拖拉机多悬架系统的动力学模型,利用数值模拟探究车轮与土壤作用、悬架系统阻尼参数等因素对拖拉机舒适度的影响。在前悬架锁死和解锁情况下,通过数值仿真和试验测定模型中驾驶座椅的加速度幅频响应函数。建立车轮与土壤作用有限元模型,探究不同胎面形状和凸耳数量分布与不同硬度的土壤作用时,土壤变形量和驾驶座椅加速度情况,研究前悬架、驾驶舱、座椅悬架系统的阻尼参数与座椅加速度的非线性关系。结果表明,拖拉机动力学仿真结果与试验测定结果相吻合;车轮胎面面积大、凸耳数量多、土壤较为松软的情况下,拖拉机舒适程度高;座椅的阻尼越大,驾驶舱的阻尼越大,座椅的垂直加速度越小,拖拉机的舒适程度越高;增加前悬挂阻尼可以提高驾驶舒适度,减少前悬架操作,提高拖拉机作业效率。     

剪式座椅和前桥空气悬架匹配对拖拉机振动特性的影响

以常发CF700型拖拉机为研究对象,基于MATLAB/SIMULINK为研究平台,选用布置空气弹簧的剪式座椅悬架和前桥空气悬架,建立拖拉机系统的四自由度平面振动模型。通过仿真分析得到,拖拉机机身质心垂向加速度均方根值、俯仰角方向加速度均方根值、座椅垂向加速度均方根值以及前轮胎动载荷均方根值较无悬架拖拉机系统分别下降了16.92%、36.82%、32.71%和20.57%。在GB/T 10910-2004规定的100 m较平滑跑道上对样机进行振动测试并与同等条件下的仿真结果对比,结果表明平均误差率为11.37%,在可接受的范围内,仿真结果可以真实反映拖拉机的振动趋势。     

悬挂农具对拖拉机转向乘坐舒适性的影响

以某型拖拉机和深松机为研究对象,在UG中建立拖拉机和农具的三维模型并导入ADAMS中,建立人-机-路面的虚拟样机模型,对农具质量和悬挂位置在拖拉机转向过程中驾驶员乘坐舒适性的影响进行了研究.结果表明:在拖拉机空载和悬挂农具质量为300 kg、600 kg和900 kg的情况下,拖拉机驾驶员的联合加权加速度均方根值为0.434、0.474、0.566和0.629 m·s-2;在拖拉机悬挂农具内提升臂和水平方向夹角从20°提升到45°、70 °的情况下,拖拉机驾驶员的联合加权加速度均方根值为0.710、0.629和0.558 m·s-2,悬挂农具的质量越大,农具的悬挂角度越小,驾驶员的联合加权加速度均方根值越大,驾驶员越不舒服.该研究为后期的拖拉机的减振设计提供了重要参考.     

多功能采伐机行驶平顺性分析

在对多功能采伐机进行结构分析的基础上,通过合理简化,用拉格朗日方法建立了5自由度动力学振动方程,在考虑路面随机激励和脉冲激励的情况下,应用Matlab/Simulink软件完成整机振动模型的仿真计算,进行了行驶平顺性仿真分析。预测多功能采伐机具有良好的行驶平顺性,为多功能采伐机设计时减振系统的设计提供了依据。     

8自由度乘坐动力学模型及时域仿真

为克服频率响应法对车辆平顺性预测的局限性，建立了8自由度的汽车乘坐动力学模型和随机路面激励的时域模型。乘坐动力学模型考虑了包括坐椅在内的车辆的垂直、俯仰和侧倾3种运动。利用MATLAB／SIMULINK仿真工具对某型车辆在B级路面行驶时的平顺性进行了时域仿真分析。研究结果表明，此方法能够快速地对车辆在随机路面行驶的平顺性进行预测和评价。     

电动汽车的振动能量回收研究

汽车行驶时,路面的激励使得车身处于持续的振动状态.减振器将振动能量转换为内能耗散可提高车辆的平顺性,但面临着热失效的问题.设计了一套液压式能量回收系统,仿真结果表明该设计具有可行性.将振动能量转换为电能储存既可以延长电动汽车的续驶里程,又能彻底消除减振器的热失效,同时也有助于提高车辆的安全性和零部件的寿命,该成果的实用化也有利于主动悬架的推广和普及.     

J—50拖拉机座椅的振动测量及乘坐舒适性评价

本文阐述了J—50拖拉机座椅的振动测试方法和分析手段,得出了测试和分析结果。通过测取座椅和座椅悬挂点的自动率谱和传递函数,分析了该机座椅的动态特性。本文还简单介绍了车辆乘坐舒适性评价指标和标准,并采用ISO2631推荐的常用评价方法(疲劳—减效果限)对座椅进行了乘坐舒适性评价。结果表明。J—50拖拉机的座椅舒适性尚需进一步改善。     

悬架橡胶衬套对乘坐舒适性影响的双工况分析

采用相对坐标法,输入试验获取的悬架螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数特性曲线,在SIMPACK多体系统中建立某乘用车有、无橡胶衬套的多体整车模型;参考平顺性道路试验法规,对多体整车模型进行离线时间积分,获取座椅支撑面处三轴向的加速度时间历程,并利用MATLAB编制程序计算总加权加速度均方根值,参照IS02631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小,说明橡胶衬套对人体乘坐舒适性确有影响;再在两种设定工况下进行积分计算,发现橡胶衬套能提高乘坐舒适性,但在同路况不同车速下,有悬架橡胶衬套的整车模型对x,y轴向加权加速度均方根值的影响比对z轴向加权加速度均方根值影响大,同时车速的变化对总加权加速度均方根值的影响比路况变差对该值的影响大.