秸秆还田残膜回收一体机振动特性分析与结构优化

S223.5%TB533+.1; 该研究针对棉花秸秆还田残膜回收一体机振动剧烈、可靠性差等问题开展机具振动特性分析与结构优化.以接近激励源的部位确定机具主要振动测点,安装传感器与连接振动测试仪,获取空转和工作条件下机具振动信息,采用ANSYS Workbènch中的Lanczos Method算法仿真求解机架模态频率和振型,建立机具振动力学模型,通过振动测试仪数据验证仿真模型的准确性,并提出机具结构优化方案.结果表明,仿真结果与实测振动数据有效值的相对误差为9.6％,秸秆粉碎装置与脱膜装置是造成整机振动剧烈的主要部件,田间收获工况下整机振动强度高于空载工况;实测振动频率36.13 Hz接近机架...

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Published in农业工程学报 Vol. 40; no. 2; pp. 155 - 163
Main Authors 郭俊先, 刘颖灿, 魏远俊, 周军, 史勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新疆智能农业装备重点实验室,乌鲁木齐 830052%新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052%沙雅钵施然智能农机有限公司,沙雅 842200 2024
新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052
Subjects
振动频率
agricultural machinery
frame optimization
机架优化
vibration frequency
模型
model
modal parameters
农业机械
模态参数
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202308013

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Summary:S223.5%TB533+.1; 该研究针对棉花秸秆还田残膜回收一体机振动剧烈、可靠性差等问题开展机具振动特性分析与结构优化.以接近激励源的部位确定机具主要振动测点,安装传感器与连接振动测试仪,获取空转和工作条件下机具振动信息,采用ANSYS Workbènch中的Lanczos Method算法仿真求解机架模态频率和振型,建立机具振动力学模型,通过振动测试仪数据验证仿真模型的准确性,并提出机具结构优化方案.结果表明,仿真结果与实测振动数据有效值的相对误差为9.6％,秸秆粉碎装置与脱膜装置是造成整机振动剧烈的主要部件,田间收获工况下整机振动强度高于空载工况;实测振动频率36.13 Hz接近机架前两阶固有频率且处于外部激励频率范围内.采用正交试验对机架结构进行优化,得到最佳参数组合为侧板厚度12.0 mm,主连接梁管壁厚6 mm,副支撑梁宽度70 mm.优化后机架前两阶固有频率分别提升至50.700和53.322 Hz,避开了外部激励频率,振动测试结果表明,空载工况下,相比优化前主连接梁振动幅值降低48％,侧板振动幅值降低35％,田间收获工况下相比优化前脱膜装置轴承支座振动幅值降低47％.研究结果可为秸秆还田残膜回收联合作业机的振动特性分析与结构优化提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202308013