4SW-170型马铃薯挖掘机的振动模型与频率分析

本文通过建立马铃薯挖掘机的振动力学模型,计算出马铃薯挖掘机主体机架在不同激励状态下的振动矩阵表达式,并根据所建振动模型结合频率分析方法得到挖掘机主体机架的固有频率,在马铃薯挖掘机主体机架的结构设计中,运用各参数之间的关系,通过改变相应参数,可将振动的振幅及结构的固有频率等控制在要求的范围内。     

4UD―1型马铃薯挖掘机的仿真研究及模态分析

4UD―1型马铃薯挖掘机采用振动式挖掘铲和抖动式分离筛结构,影响其工作性能的主要因素是牵引速度、铲和筛振动的频率和幅值。为得到挖掘机正常工作时的关键参数,应用Pro/E建立了挖掘机参数化模型,在ADAMS中进行了仿真,得到振动铲、抖动筛的运动学变化曲线和整机工作时的振动频率、幅值。结果表明,振动铲和抖动筛的振动频率均为9Hz,振动幅值分别为3.6mm和33.1mm,振动铲与抖动筛共同工作时振动幅度为29.5mm。这为提高挖掘机的工作性能提供了研究数据。再利用Ansys10.0进行挖掘机机架的模态计算分析,得到在添加铲与筛的质量后,机架的固有频率为43.9Hz,远大于挖掘机的工作频率,避免了挖掘机的共振,保证了工作稳定性,同时也为挖掘机振动频率的提高给定了一个范围。     

基于ADAMS的马铃薯挖掘机运动学仿真

分析了振动式马铃薯挖掘机的结构,并采用ADAMS仿真软件建立了三维运动仿真模型,对马铃薯挖掘机各部件和偏心轮分别添加约束和旋转驱动来实现挖掘机和分离筛的运动。通过测量获得了其相对于机架的角位移、角速度、角加速度变化情况,观察分析了相关曲线的变化趋势,为马铃薯挖掘机轨迹优化及后续动力学仿真分析奠定了理论基础。     

振动深松机机架的有限元分析

为避免深松过程中振动深松机机架的变形损坏,对振动深松机机架进行有限元分析。采用SolidWorks对振动深松机机架进行参数化建模,通过软件接口将模型导入ANSYS Workbench,通过Static Structural模块对机架进行有限元静力分析,得到其在边界条件下的应力、应变和总变形分析云图;利用Modal模块对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶固有频率和模态振型。分析结果表明,机架静力分析时的变形和模态分析时低阶模态的振动幅度都较小,机架的结构满足设计要求,为机架的改进设计和样机的制造提供一定的理论依据和参考。     

手扶拖拉机机架的试验研究

通过对GN-12手扶拖拉机新、旧机架的振动测试和频谱分析,确定了机架和S195柴油机所组成系统的固有频率、刚度和阻尼等参数,结果证明新机架具有较好的力学性能和工艺性能。     

3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架的有限元分析

为了检验3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的合理性,采用UG NX虚拟仿真软件建立了机架的三维模型,应用NX Nastran解算器对机架进行了有限元分析,通过静力学特性的有限元分析得到了机架的应力和应变位移分布规律,振动模态特性分析得到了机架前10阶的固有频率、振型特征、极值节点位置、节点位移最大幅值等振动特性参数,并将分析结果与实际工况进行了对比。研究结果表示:3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的强度和刚度都满足要求,机架的固有频率与外部激励频率不重叠,不会产生共振现象,机架设计合理。本研究对3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机使用寿命的延长和作业效果的提高具有重要意义。     

宽幅播种机折叠机架的模态分析

为了得到宽幅播种机折叠机架的振动特性,验证机架的设计是否合理,以自主研发的2BMZ-13型气吸式免耕精量播种机折叠机架为研究对象,进行了模态振动分析。采用三维建模软件Pro/E和有限元仿真分析软件ANSYS Workbench建立机架的有限元模型,通过模态分析模块得出机架前6阶振型的固有频率、振动方向和极值等振动特性,输出各阶的振形图,并将仿真分析结果与外激频率进行对比。研究结果表明:折叠机架结构设计合理,机架固有频率没有发生重叠且避开了外激频率,避免了共振现象的发生。本研究对提高播种机的播种精度、延长播种机的使用寿命具有重要意义。     

谷物联合收割机脱粒机机架模态分析

为分析谷物联合收割机脱粒机机架的振动特性,运用Pro/E软件建立机架的三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行模态分析,得到前6阶固有频率、振型特征云图与最大振动变形量,找到机架的薄弱环节,并将固有频率与外部激励加以对比,验证是否能有效避免共振发生。为后面产品设计与进一步的动力学分析奠定基础。     

2CM-2型起垄式木薯种植机机架的模态分析及拓扑优化

以2CM-2型起垄式木薯种植机机架为研究对象,采用UG软件建立了机架的有限元模型,利用NX NASTRAN解算器进行了机架的模态特性分析,确定了机架前6阶模态振动固有频率范围、振动位移最大值和主要振型特征,明确了机架发生共振的情况,并进行机架拓扑优化。研究结果表明:优化后木薯种植机机架的前6阶模态固有频率为30.778～120.965 Hz,避免了路面激振频率与固有频率发生重叠共振,机架优化合理,动态特性良好。本研究为2CM-2型起垄式木薯种植机机架的优化改进提供理论参考依据,对提高木薯种植机机架的使用寿命具有重要意义。     

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。     

小型油动无人直升机机架振动特性与试验研究

农用油动植保无人直升机在航空作业时因受到发动机、旋翼、传动箱动力载荷激励作用与无人机表面附面层紊流强度的影响,导致机身及相连施药关键部件的振动。若机架与喷杆连接点的激励频率与喷杆固有频率接近或相等,则会引起两者共振,强烈的振动甚至会影响无人机的飞行姿态。因此,为了保证植保无人机的安全飞行,获得机架的振动特性是研究的首要任务。为此,以小型油动无人直升机为研究对象,建立无人机机架的有限元模型,应用ANSYS Workbench对模型进行自由振动状态下的模态分析,获得前8阶非刚体模态固有频率和振型,通过模态试验验证模型的准确性。试验中,试验模态与解析模态模态频率差均小于10%,模态置信准则均大于0.8,试验结果表明:有限元模型能够反映机架振动特性,随着机架固有频率的增长,振型变化越来越复杂,由机体单向摆动向机体多向同时扭摆转变,变形最大部位在喷杆、起落架、尾管处。该研究为后续展开谐响应分析与喷杆结构优化研究提供了理论依据,旨在避免喷杆与机体产生共振。     

基于Solidworks的可对折机架的有限元分析及试验

为验证自主研发的折叠式智能棉花精量播种机可对折机架设计的合理性,对机架进行静强度校核及模态振动分析。利用Solidwork建立机架的三维模型,通过静强度分析分析得到应力特性,进行强度校核。进行模态分析得到机架前5阶振型的固有频率、振型等特征,并将模态分析结果与外激频率进行对比。结果表明:可对折机架前后联接板受力方向相反,最大应力小于材料强度。机架与拖拉机固有频率无重叠区间且避开外激频率,不会发生共振现象。田间试验验证了机架具有足够强度,播种施肥性能达到国家标准。     

改进型烟秆拔秆粉碎机机架轻量化设计

研制了一种集烟秆拔秆、输送、粉碎和收集作业为一体的改进型烟秆拔秆粉碎机,且机架是影响整机质量和功率消耗的关键部件之一。为减轻机架质量和分析其动态特性,以机架为研究对象,建立机架有限元模型并进行静应力分析。在有限元分析的基础上,采用拓扑优化和基于遗传算法的多目标优化方法对机架进行轻量化设计,并以机架轻量化设计后的参数进行样机试制和机架振动验证试验。结果表明:优化后机架质量减轻了18%,样机的振动幅值谱在83.894Hz或其倍频处达到峰值,且激振频率远低于样机1阶固有频率,轻量化设计后的样机不会发生共振,改进型烟秆拔秆粉碎机机架的轻量化设计结果合理。     

基于振动机理的马铃薯挖掘机的试验研究

为解决西南地区、部分北方及中原地区马铃薯机械化收获问题,结合国内马铃薯的种植模式和农艺要求,对单行振动式马铃薯挖掘机进行了试验研究。以马铃薯挖掘机的前进速度、挖掘深度、振动频率为试验因素,以机具的牵引阻力为试验指标,进行正交试验。结果表明:牵引阻力最小时的参数组合为挖掘深度139~1 5 5 mm,振动频率1 3~1 4 Hz,前进速度2.5~3 km/h;在此条件下进行验证试验,此时平均牵引阻力为9 5 6.6 N,该机具在有振动条件下的牵引阻力较无振动时降低36.2%;田间收获试验的明薯率和伤薯率分别为97.20%和3.5 2%,符合相关标准要求。该研究为小地块和复杂耕地条件的马铃薯机械化收获问题提供了解决方案,为小型马铃薯挖掘机的深入研究提供了参考。     

垄作马铃薯中耕机机架设计及有限元分析

根据马铃薯垄作栽培种植要求确定中耕机机架的结构以及尺寸参数,运用实体设计软件CAXA建立三维模型,通过三维模型接口将模型从CAXA软件中导入有限元分析软件FEMPRO中,通过单元类型选择、单元定义、材料选择、网格划分、施加载荷等对机架进行有限元分析,为机架结构的设计提供参考。     

玉米/小麦间作模式下小麦收获机机架模态分析及结构优化

为降低玉米/小麦间作模式下小麦收获机作业过程中的振动对其工作性能的影响,以机架为研究对象,利用SolidWorks软件建立其三维实体模型,通过ANSYS Workbench软件分析机架的前6阶固有频率和振型,对比分析各阶固有频率与外部各激励振动频率,找到引起整机共振的外部激励来源,进而优化机架结构避免共振现象的发生。当小麦出槽口的厚度增加到3.0mm、收割脱粒连接槽厚度增加到3.3mm、后板的厚度优化为1.0mm、旁板的厚度增加到1.1mm时,机架各阶固有频率均避开外部激励频率,在保持小麦收获机工作性能稳定的同时,经济成本最小化。     

基于模态分析的立式香蕉秸秆粉碎还田机机架优化

利用ANSYS Workbench软件对立式香蕉秸秆粉碎还田机机架的三维参数模型进行模态分析,检验立式香蕉秸秆粉碎还田机的作业可靠度。为了防止共振的发生,采用错开激励源频率的方法,对机架结构分两个阶段进行优化。优化结果表明:增加机架后挡板的钢板厚度或减少机架侧挡板及盖板的钢板厚度皆可提高机架的固有频率;机架在质量减小9%的情况下,1阶固有频率将增加28%,作业可靠度将得到显著提高。     

刮板式花生脱壳机机架的模态分析

为了研究刮板式花生脱壳机机架的动态特性,以其机架为研究对象,利用SolidWorks对脱壳机机架进行了三维实体建模,然后导入到有限元软件ANSYS Workbench中对其进行了固定模态分析,得到了花生脱壳机机架的前6阶固有频率和振型,为进行花生脱壳机机架的谐响应分析、瞬态响应分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计奠定了基础.同时,分析了刮板式花生脱壳机工作时的零部件对机架固有频率和振型的影响.结果表明,脱壳机的工作频率和皮带传动引起的振动频率都远离其第1阶固有频率,不会对脱壳机机架的共振产生影响.模态分析的结果可为刮板式花生脱壳机机架的结构和性能改善提供必要的参考依据.     

振动轮减振支承系统最优力学性能分析

针对振动压路机振动轮与机架间的多个橡胶减振器组成的减振支承系统，在振动轮－土壤系统模型基础上，分析了振动轮与机架间的减振支承系统刚度参数对压实能力和机架位移的影响，分别以最大压实功率积和最小机架位移为目标函数，优选了减振支承系统刚度参数，得出了应以高振幅作业下的最优减振支承系统刚度参数作为设计依据的结论。     

小型马铃薯挖掘机田间作业性能试验分析

为了检验研制的4UM-600小型马铃薯挖掘机的结构和作业参数的合理性,文中对小型马铃薯挖掘机进行了正交试验,并对试验数据进行分析,通过试验分析得出影响马铃薯挖掘效果的最优参数组合。