复杂激励下甘蔗收割机刀架振动特性的试验研究——硕士论文

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1、硕士复杂激励下甘蔗收割机刀架振动特性的试验研究2016复杂激励下甘蔗收割机刀架振动特性的试验研究年月0分类号密级UDC专业硕士学位论文复杂激励下甘蔗收割机刀架振动特性的试验研究专业学位名称机械工程指导教师教授论文答辩日期学位授予日期答辩委员会主席0复杂激励下甘蔗收割机刀架振动特性的试验研究摘要实现中国甘蔗机械化收割能显著提高我国甘蔗收割效率，有效解决日益严峻的劳动力不足问题以及大幅度减少蔗糖的生产成本。目前，较低的甘蔗宿根切割质量是阻碍甘蔗收割机在我国推广的主要原因，而砍蔗系统竖直方向的振动是影响甘蔗宿根切割质量的主要原因，本文

2、从降低甘蔗收割机刀架振动的角度出发，提高切割质量，重点研究了复杂激励下刀架的振动特性。本文研究的主要内容如下：1.基于ANSYS等仿真软件，对刀架结构进行自由模态分析，利用模态测试设备对刀架进行试验模态分析，验证有限元模型以及识别刀架模态信息。模态分析结果找出刀架刚性不足的构件，并改进结构，在试验平台上开展刀架变刚性试验验证仿真结果。2.采集路面不平度信号，频谱分析路面不平度主要激振频段、分析发动机激励信号，选择振动电机模拟发动机激励以及分析砍蔗激励，为机械式路面激振器的研制以及虚拟和物理试验研究刀架振动特性做好准备。3.基于U

3、G/ADAMS仿真软件验证设计方案的可行性，研制机械式路面激振器，添加路面激励、发动机激励完善课题组试验平台，调试振动源的振动性能。I4.基于ANSYS、ADAMS等仿真软件，研究提升油缸悬挂点、刀架位置以及刀架刚度对其振动的影响，较深入了解了上述因素与刀架振动间存在的关系。5.添加路面以及发动机激励装置完善试验平台，试验研究提升油缸悬挂点、刀架位置、刀架结构、振动电机位置以及路面激励信号对刀架振动的影响，试验结果表明：对刀架振动贡献大小的因素顺序为：路面激励振动大小>振动电机频率>油缸提升点位置>振动电机位置>刀架位置。试验说

4、明：蔗地平整度对甘蔗收获机刀架振动的影响最大，其次为发动机激励信号。本课题研制了机械式路面激振器，进一步完善了甘蔗收获机试验平台。通过试验发现提升油缸悬挂点、刀架位置、刀架结构刚度、路面激励以及发动机激励对刀架振动的影响规律，为较高砍蔗质量的甘蔗收割机设计提供了技术支持。关键词：甘蔗收获机刀架机械式路面激振器砍蔗质量EXPERIMENTALSTUDYONTHEVIBRATIONCHARACTERISTICSOFCUTTERSUPPORTSTRUCTUREOFSUGARCANEHARVESTERUNDERCOMPLEXEXITAI

5、ONABSTRACTMakingChinesesugarcaneharvestmechanizationhasgreatsignificanceforsolvingtheincreasinglyseriousproblemoflaborshortage,improvingtheefficiencyofsugarcaneharvestinourcountry,reducingtheproductioncostandenhancingcompetitivenessinsugarcaneindustry.Atpresent, thel

6、owcuttingqualityofsugarcaneratoonisthemaincauseofhinderingthepopularizationofsugarcaneharvesterinChina,andtheverticalvibrationofcuttingsystemisthemaincauseofthelowcuttingqualityofsugarcaneratoon,inordertoimprovethecuttingquality,thispaperstartsfromreducingheadcutterv

7、ibrationofsugarcaneharvester,focusesonthevibrationcharacteristicsofcuttersupportstructureundercomplexexcitation.Themaincontentinthispaperisasfollows:1.BasedontheANSYSsimulationsoftware,makingthefreemodalanalysisofcuttersupportstructure.Inordertoprovefiniteelementmode

8、landrecognitioncuttersupportstructuremodalinformation,usingthemodaltestingequipmenttomakeexperimentalmodalanalysisofcuttersupportst