影响振动式挖掘机消耗动力的参数分析

利用由振幅、振动频率与前进速度定义的速度比 λ、加速度比K和参数T建立了振动式挖掘机消耗动力的回归方程.从这些回归方程的决定系数可知,用参数λ,K和T来说明它们对振动挖掘机消耗动力的回归程度时,速度比K的决定系数最大,参数T的决定系数次之.     

影响振动式挖掘机性能的主要参数

利用由振幅、振动频率和前进速度定义的参数λ,K和T,建立了对振动式挖掘机挖掘铲及振动筛上堆积的土壤平均高度、牵引力、驱动转矩和消耗动力的回归方程。从这些回归方程的决定系数可知,用参数T表示的回归方程的决定系数始终是次大。当综合考虑上述情况时,用参数T表示的回归方程决定系数具有普遍性,根据土壤的分离能力,推荐T≥2.4。     

不同驱动方式对拖拉机振动特性的影响

为探究不同驱动方式对拖拉机振动特性的影响,开展了不同驱动方式、作业条件和前进速度组合下的拖拉机振动田间试验。驱动方式分为前轮参与驱动的四轮驱动和前轮不参与驱动的两轮驱动,作业条件包括拖拉机附带马铃薯挖掘机行走和收获作业,前进速度选取适合马铃薯挖掘机收获作业的3种车速。试验在未收获的马铃薯农田中开展,利用3个单轴向加速度传感器分别测试拖拉机前桥、座椅安装处和后桥的垂直振动加速度,计算并分析拖拉机各测试部位振动加速度均方根值RMS及其频域分布,对比不同驱动方式下拖拉机振动特性的差异。试验结果表明:不同驱动方式对拖拉机振动特性影响明显;相比两轮驱动,拖拉机在四驱时各部位振动水平随车速升高而上升的幅度有所减小,车速越高、牵引负荷越大时,四驱方式对拖拉机附带农机具作业时振动水平的降低作用越显著;但驱动方式对拖拉机在各种作业条件下其前桥、座椅安装处和后桥振动信号的类型和振动能量的频率分布影响不明显。     

根茎类作物单摆铲栅收获装置驱动转矩特性研究

单摆铲栅收获装置的驱动转矩为4组单体转矩的耦合叠加且随负载周期变化,最大驱动转矩及转矩波动度直接影响了拖拉机功率匹配与功率利用效率。为研究收获装置驱动转矩特性,在工作单体受力分析基础上建立了单体转矩、驱动转矩、比功耗解析方程,结合离散元仿真分析了收获装置驱动转矩时域响应特点：单体转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化规律,受组间振动平衡与土壤粘塑性作用,驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期微变的规律,峰值约为单体转矩的1.2~2.3倍。为明确相关参数对驱动转矩的影响,开展了四因素三水平Box-Behnken仿真试验,建立了最大驱动转矩、转矩波动度、比功耗预测数学模型,仿真试验结果表明：振幅、振动频率、挖掘深度、前进速度、振幅与振动频率交互项均是最大驱动转矩、比功耗的主要影响因素,振动频率、挖掘深度对转矩波动度有较大影响。甘草收获田间试验结果表明：当挖掘深度为450~500mm时（工况1）,驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化的规律,最大驱动转矩为797.17N·m、转矩波动度为2.54、比功耗为122.06kJ/m3、收净率为96.42%;当挖掘深度为350~400mm时（工况2）,最大驱动转矩较工况1下降约39.44%,转矩波动度下降约27.95%,比功耗与收净率基本不变。该研究可为单摆铲栅收获装置结构参数优化及根茎作物振动减阻节能收获研究提供参考。     

4SW-170型马铃薯挖掘机振动试验研究

根据马铃薯挖掘机振动特点,运用SG106压电式加速度传感器及其无线采集元件,分3种工况测试4 SW-170马铃薯挖掘机机箱与横梁等测点的动态响应,使用Matlab编程对采样信号处理分析,得到了测点在不同工况下的振动加速度时程曲线和傅立叶变换频谱。研究结果表明,4SW-170马铃薯挖掘机不同工况条件,不同部位的振动强度和频率结构是不同的。田间作业、空载运转、拆除摆动筛,3种工况下横梁的振动加速度有效值分别为0.19g,0.741g,0.28g(g为重力加速度,g=9.8m/s2)。田间作业时比试验台空载有效值降低75%,无摆动筛比有摆动筛有效值降低62%。空载运转时转速每增加30r/min,横梁位移平均增大约0.8mm,达到预定转速203r/min时,位移幅值约为5mm。     

基于ADAMS的挖掘机建模与仿真分析

以某型挖掘机为研究对象,基于ADAMS软件建立挖掘机三维模型,并对模型添加约束条件、驱动函数和负载函数,完成对挖掘机的运动学与动力学仿真。通过数值模拟,分别获得挖掘机的动臂、斗杆、铲斗铰接处的受力曲线、铲斗加速度曲线以及挖掘范围参数,模拟该挖掘机各联接部位在工作过程中的受力情况与挖掘运动轨迹。为挖掘机动臂、斗杆和铲斗等构件的强度校核提供数据参考,有利于挖掘机结构的优化设计。     

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。     

酿酒葡萄收获机输送装置运动分析及仿真

酿酒葡萄收获机输送装置由导轨、集果系统、传动系统及辅助部件组成。对驱动拨爪链的多边形效应进行了运动学分析,得出驱动拨爪链速度及速度不均匀系数的关系表达式。利用ADAMS对装置输送链的运动过程和受力进行了仿真,获得两链轮的角速度、角加速度、转矩及驱动拨爪链条的速度、加速度的变化规律,且得知从动链轮相对主动链轮运动平稳。     

考虑电动轮转矩波动的汽车悬架液压衬套设计

悬架衬套作为汽车振动的重要传递部件对于衰减汽车振动有着重要作用,在轮毂电机驱动电动汽车中,电机的转矩波动会引起车身的宽频纵向振动,传统的橡胶衬套因在宽频范围内阻尼特性变化不大,无法在特定的频带上产生大阻尼来迅速衰减振动。引入液压衬套可以衰减电动轮悬架中特定频带的转矩波动激励,首先建立了能够准确描述液压衬套力学性能的有限元模型,然后对液压衬套进行了力学性能敏感因素分析,最后根据敏感因素分析结果和振动传递特性对液压衬套进行结构参数设计,结果表明通过合理设计液压衬套的橡胶剪切模量、惯性通道横截面积和通道数量等参数,可以显著减小驱动电机转矩波动对车身纵向振动的影响,使车身纵向力振动在0~120 Hz范围内衰减13.4%。     

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.