微耕机非作业状态的振动测试及分析

采用QLVC-ZSA1振动信号分析仪及压电式加速度传感器,分别测试微耕机在非作业状态下发动机处于典型工况时微耕机发动机壳体、扶手的振动信号,并对其进行时域和频域分析,得到微耕机在非作业状态各种工况下振动信号的特征值及频谱图。分析结果表明:在发动机转速由小变大的过程中,微耕机扶手的振动频率加大,但在怠速时的振动均方根值最大,发动机壳体的振动频率加大,振动加速度值变大且其均方根值的最大值是最小值的1.8倍,引起发动机振动的频率范围在26~131Hz的低频段之间,在怠速工况下扶手处的振动已变为高频振动。     

微耕机的振动测试试验与分析

以北京地区常见的某款微耕机为研究对象,通过测试与有限元仿真相结合的方法,对其振动特性进行探索性研究。采用CBOOK2001便携式数据采集器、CM3508TM8通道动态信号调理模块及加速度传感器对微耕机的扶手架在不同环境、不同工况下进行测试,并且对扶手架进行时域和频域分析,得到扶手架在各工况下的振动信号的特性值和频谱图。根据分析结果建议:微耕机在使用过程中定期更换发动机安装座处的减震垫,且在实际生产加工中优化机架结构使其固有频率避开发动机激励频率。     

基于ADAMS的矿用自卸车悬架系统参数化研究

在ADAMS/View中建立了矿用自卸车半车7自由度悬架模型,分析了驾驶室悬置刚度、阻尼及前悬减振器阻尼系数对时域内驾驶室垂直振动加速度的影响,对悬架系统进行了优化计算,确定三个参数,并通过MATLAB编程求出驾驶室垂直振动加速度加权均方根值。优化前后驾驶室垂向振动加速度最大值分别为2.37 m/s2和2.01 m/s2,驾驶室垂直振动加速度加权均方根值分别为1.768 m/s2和1.364 m/s2,优化值分别降低了15.19%和22.85%。结果表明,悬架系统参数优化很好地解决了各参数对系统的影响,有效提高了车辆行驶平顺性。     

基于数字技术的某型发动机三维动态仿真开发

发动机作为农用车辆的动力源,机械构造复杂抽象。基于工程设计和行业经验求解发动机活塞组、连杆组的关键建模数据,运用数字化仿真技术,实现发动机装配过程和运行状态的动态仿真,可变气门正时装置工作原理仿真。建立曲轴活塞连杆运动学模型,在SolidWorks的Motion模块中分析活塞中心运动规律。结果表明:活塞的行程范围为0～80mm,与理论计算结果一致;活塞位于上止点和下止点附近时速度数值最小;最大加速度为1701.59m/s~2,最小加速度为-985.22m/s~2。仿真结果验证了发动机建模参数的正确性,数字仿真技术应用到发动机的开发上,提高了模型开发效率和质量。     

联合收获机主驾驶座振动强度及其频率结构试验

根据小麦联合收获机振源特点,运用DH5922动态信号测试分析系统,现场测试新疆-2A型联合收获机主驾驶座地板测点的动力响应,得到了测点不同工况下的垂直振动加速度时程曲线和快速傅里叶变换频谱。研究结果表明:小麦联合收获机任一点的振动强度、频率结构随工况不同而变化。收获机空转、发动机空转、田间作业和公路运输4种工况下测点的振动加速度有效值为0.1591m/s2、0.1087m/s2、0.0938m/s2、0.0704m/s2,振动主频分别为142.6Hz、56.6Hz、36.6Hz、36.6Hz。     

小麦联合收割机倾斜输送器振动强度试验研究

针对联合收割机倾斜输送器外壳的剧烈振动,运用DH5922动态信号测试分析系统,现场测试了新疆―2A联合收割机倾斜输送器外壳在不同工况下的动力响应,得到了倾斜输送器外壳测点的垂直振动加速度时程曲线和快速傅立叶变换频谱。研究结果表明:联合收割机倾斜输送器外壳上任一点的振动强度、频率结构随工况不同而变化;收割机空转、田间作业、发动机空转、公路运输四种工况下测点振动加速度的有效值分别为24.68m/s2、14.64m/s2、4.26m/s2、3.23m/s2,振动主频为107.9Hz、117.7Hz、57.6Hz、67.4Hz。     

采棉机液压功率分流无级变速箱传动特性研究

为提高采棉机的作业品质和驾乘舒适性,提出一种基于液压功率分流原理的采棉机无级变速箱设计方案。首先,构建无级变速箱的传动方程,确定其传动参数取值;其次,构建包括泵控液压马达、行星齿轮和湿式离合器在内的变速箱动力学方程,并在SimulationX下构建采棉机行走系统的整体动力学仿真模型;最后,基于所构建的模型对无级变速采棉机的功率流和调速特性等进行分析。研究结果显示:所设计的变速箱可实现采棉机在0～20 km/h范围内的无级调速;采棉机在初采和复采作业速度下的液压功率分流比分别为20%和10%;采棉机在满载行驶时的换段加速度和冲击度峰值分别为1.24 m/s~2和12.9 m/s~3。研究结果表明:该变速箱具有较低的能量消耗和较高的燃油经济性,且具有较低的换段冲击水平。     

预应力下微耕机扶手振动响应仿真及试验研究

针对微耕机在作业过程中扶手振动强烈的问题,采用预应力下的谐响应分析及振动测试试验,研究其振动响应,克服了仅通过自由模态分析扶手振动响应特性与实际作业情况相比误差较大的缺点。利用有限元法对扶手进行考虑人体手臂对扶手作用力的静力学分析及约束模态分析,并对扶手的把手处进行强迫激励下的谐响应分析,获得把手处加速度最大谐峰值及其对应频率,最后进行扶手把手处振动测试田间试验。结果表明:试验与仿真结果一致,在2、4阶固有频率处的振动响应对扶手的把手处振动贡献较大,这主要来自发动机混合气燃烧激振力及发动机二阶惯性力。这一结论为微耕机扶手减振提供了理论依据。     

操控因素影响下微耕机人机系统手传振动特性

微耕机在使用中存在剧烈振动问题,而目前微耕机手传振动特性及传递规律尚不明确。利用加速度传感器、薄膜压力传感器、转数表等设备,测试分析10名受试者操作微耕机时的手传振动特性,研究发动机三级转速水平及三种握力的操控因素影响下人机系统关键节点处振动强度特征及传递规律。结果表明,发动机转速对人机交互界面的振动强度起主导作用;握力的增大会造成手臂系统振动传递能力增强,并使得微耕机扶手架与操作者手臂系统振动耦合作用明显;手臂系统对微耕机手传振动表现出一定的低通滤波效果,其截止频率在100 Hz附近。该研究对微耕机振动综合病预防以及减振装置的研发等提供指导和依据。     

混合动力客车超级电容的振动特性分析

超级电容振动是影响新能源汽车安全的关键因素,为检验车载超级电容振动是否合格,针对某油电混合动力客车(HEV)超级电容储能器,研究不同路况、不同车速及加速工况下超级电容的振动特性。研究结果表明,匀速、加速测试时,超级电容上下方振动加速度总体上随一般沥青路面、破坏较严重沥青路面、石块路面、减速带路面道路质量等级降低而增大,随车速提高,振动加速度增大,且超级电容下方的振动加速度均高于上方。但在一般沥青路面、破坏较严重沥青路面车速30km/h时因达到共振而存在振动加速度的显著峰值。匀速、加速测试时,最大加速度都发生在车速为60km/h通过减速带路面的超级电容下方,最大值分别为3.0m/s2、5.0m/s~2,均小于限定值30m/s~2,振动测试合格。     

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。     

一体式烟秆拔秆破碎机振动测试与分析

自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。     

基于MATLAB/SIMULINK的客车振动特性的研究

以国产某型号客车为例,以模态分析理论相关知识为基础,对客车的轮胎、车身、悬架系统、发动机体以及发动机悬置等部件进行简化并建立六自由度振动模型,然后根据所建立的六自由度振动模型在MATLAB/SIMULINK中建立仿真模型并进行实模态分析.在保持一定的路况、车速和发动机转速不变的情况下得到不改变任何参数时的车身加速度功率谱曲线,通过改变悬架系统和发动机悬置的相关参数,得到相应的车身加速度功率谱曲线,将改变参数后的车身加速度功率谱曲线分别和原来的车身加速度功率谱曲线进行比较,分析这些参数对客车振动特性的影响,从而为客车的减振降噪提供必要的依据.     

基于发动机悬置优化的青贮玉米收割机减振技术研究

针对青贮玉米收割机的振动问题,以发动机悬置为研究对象,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,根据故障样机道路试验的结果,研究发动机工作过程中产生的动态激励,构建包括发动机悬置参数在内的整机模型,分析发动机悬置的隔振性能,完成发动机悬置的优化设计,进行青贮玉米收割机的整车道路试验,验证发动机悬置优化后整机的减振效果。试验结果表明:采用发动机悬置优化方案后,驾驶室的振动情况得到明显改善,驾驶室座椅处的自功率谱峰值由原来的0.69 m/s~2下降到0.28 m/s~2,比优化前降低59.4%,有效地改善青贮玉米收割机的低频振动现象。论文的研究成果具有较强的工程应用前景,可为青贮玉米收割机的研发和优化升级提供理论指导和技术支撑。     

丘陵山地无人车振动特性试验研究

为探索丘陵山地无人车振动特性,以丘陵山地无人车为研究对象,进行了振动特性试验。在无人车车体选择11个测试点,设计6组试验方案,综合分析测点位置、发动机油门大小和路面不平度对无人车振动特性的影响。试验结果表明,测点3（车架左前部）是无人车整车最合适安装传感器位置,在无人车正常行走、油门1/2位置、挂1档工况下,加速度最大值为47.4 m/s2,加速度最小值为-50.36 m/s2,加速度平均幅值为5.092 m/s2,加速度有效值仅为6.864 m/s2,说明该测点振动表现稳定;其他合适的测点为测点4和测点9。发动机油门大小对于加速度最大值、加速度最小值、加速度平均幅值、加速度方根幅值、加速度有效值均有显著影响,同一测点下,油门1/2和油门3/4相比较初始油门,加速度平均幅值增大297.1%和322.8%。路面不平度对于无人车振动有显著影响：在水泥路面上,无人车底盘加速度值最小,而在沙壤土、黏土和干沙土三种路况下,底盘加速度值分别增加81.23%,77.91%和1.31%。同时提出降低发动机高频振动、增加阻尼、传感器工作时降低行驶速度等减振措施。     

矿用自卸车平顺性仿真研究

在车辆行驶平顺性的研究中,为弥补传统数学建模方法不能完全反映实际整车行驶动态特性的缺点,以多体动力学仿真软件ADAMS为平台,建立矿用自卸车三自由度的1/4悬架模型。将在MATLAB中生成的随机路面曲线导入到ADAMS,作为轮胎的激振源。分析空载和满载时驾驶室振动加速度时间历程曲线和功率谱密度曲线。多体动力学仿真可实现模型非线性化,较全面反映车辆动态特性。与普通轿车相比,采用全悬浮的矿用车驾驶室经过三级减振,其振动加速度明显比普通轿车车身振动幅度小。因此矿用自卸车驾驶室采用全悬浮悬置,可以明显衰减车架带来的振动,大大提高乘坐舒适性。     

基于振动信号分析的联合收割机故障检测系统研究

首先,介绍了振动信号分析原理及应用,并设计了联合收割机发动机振动信号采集与处理模块;然后,基于卷积神经网络,实现了联合收割机故障检测系统,并利用MatLab进行了发动机故障诊断仿真。实验结果表明:采用卷积神经网络的故障检测模型,可实现对联合收割机发动机转子、轴承和机匣的故障检测,且识别率在95%以上,证明了系统的可靠性和可行性。     

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％.     

汽车主动前轮转向和防抱死制动协调控制

针对汽车转向制动工况提出了一种主动前轮转向和防抱死制动系统的协调控制方法.分别设计了转向控制器和制动系统控制器,在分层协调控制思想的基础上建立了上层协调控制器,对两个系统进行协调控制.仿真结果表明:采用此控制策略对主动前轮转向和防抱死制动系统进行控制,能够改善车辆的操纵稳定性和制动性能:车身横摆角速度均方根值由0.046 1 rad/s降为0.038 2 rad/s,车身横向加速度均方根值由0.935 2 m/s2降为0.788 6 m/s2,制动距离由23.984 5 m减小为23.1092 m,前轮滑移率均方根值由0.1968增为0.1975,后轮滑移率均方根值由0.196 5增为0.198 1.     

基于SPH算法的微耕机旋耕切土仿真研究

运用Pro/E和HYPERMESH软件,建立了旋耕刀辊的有限元模型。通过编辑K文件,建立了土壤SPH模型。应用光滑流体动力学理论,采用MAT147土壤材料,结合DYNA求解器,对微耕机旋耕切土进行了仿真研究。分析了旋耕刀辊切土过程,得到了旋耕刀辊切削力曲线和能量曲线,计算出微耕机在前进速度0.3m/s、旋转速度2.12r/s、耕深110mm、耕宽30mm参数条件下的切土功率为3.45kW,与实际微耕机的使用功率比较接近,验证了仿真的可靠性,可为微耕机整机及其零部件的优化设计提供理论依据。