试析小麦联合收割机振动试验研究

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1、甘肃农业大学硕士学位论文小麦联合收割机振动试验研究姓名：陈建恩申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：郭维俊20090601摘要联合收割机的振源主要来自四个方面：发动机、收割机割台、输送及脱粒清选装置及路面随机激励。发动机在工作中产生振动主要原因有：发动机重心周期性移动，往复运动件沿汽缸上下作用的惯性力，所有旋转运动件的离心惯性力，气体压力交替作用引起曲轴回转周期变化等。收割机割台在工作中产生振动的主要原因有：割台传动系统的不平衡质量和不等速运动造成割台传动系统做往复运动和旋转运动时产生不断变化的惯性力。其中割刀

2、的动刀片及其附件是往复运动质量元件，曲柄、曲柄销、三角摆块是旋转质量元件。输送清选脱粒装置结构复杂，其中的各种输送器，脱粒滚筒、逐稿器等装置存在着大量的不平衡质量，各部件运行时将会产生强烈的振动。路面随机激励也是联合收割机产生振动的主要原因之一，由于收割机的主要工作环境是在田间，这就使得路面环境对机械产生振动的影响比其他车辆更为复杂。本文运用了理论分析与试验研究相结合的方法对新疆．2A小麦联合收割机的振动特性进行了系统的研究，试验使用的主要仪器为DH．5922动态信号测试分析仪。取得的成果如下：(1)通过对新疆2A小麦联

3、合收割机驾驶室基座的振动理论分析，得出了驾驶室基座横向振动规律的解析模型，给出了驾驶室基座横向振动位移与影响横向振动的各个参数之间的关系为毗∥噶善性：銎c。s锻+(1-62r)c。s似]×卜枷)cos历H掣咖厨盯rhh啪吼砷七这种对驾驶室基座的研究方法可以推广到收割机其他部件的振动试验分析当中。(2)测得了在发动机低速空转工况下发动机支架上各测点的振动强度与振动频率并对其加以分析。研究表明，引起支架振动的主频为49．4Hz，该频率下最大横向加速度为11．1nVs2。(3)在发动机低速空转、发动机高速空转、收获机低速空转及

4、收获机高速空转四种工况下，测量了驾驶室基座上各测点的振动强度与振动频率，对各工况下的振动信号进行了分析比较，得出基座上各测点的振动主频集中在40．9Hz附近。使用测得的动态信号对驾驶室基座进行模态分析，得出了驾驶室基座的模态参数及模态振型。较为}4、卜●一少2．．一2广兰矿真实的前八阶模态频率分别为23．49Hz、41．99Hz、49．66Hz、101．29Hz、116．34Hz、150．57Hz、178．70Hz、199．17Hz，对应的阻尼比分别为2．19％、4．07％、13．31％、5．06％、3．28％、5．93

5、％、4．24％，3．15％．(4)在发动机低速、收获机低速两种工况下测量了收割机割台上各测点的振动强度与振动频率，对两种工况下的振动信号进行了分析比较，得出割台上各测点的振动主频仍集中在40．9Hz附近。对割台进行模态分析，得出了割台的模态参数及模态振型。较为真实的前六阶模态频率分别为25．50Hz、86．26Hz、120．75Hz、144．95Hz、191．67Hz、214．99Hz，对应的阻尼比分别为7．77％、2．87％、1．17％、5．21％、3．38％、2．23％．(5)在发动机低速工况下测量了收割机车架上各测

6、点的振动强度与振动频率，分析得出车架上各测点的振动主频集中在48．8Hz附近。对车架进行了模态分析，得出了车架的模态参数及模态振型。前四阶模态频率分别为33．59Hz、64．35Hz、122．11Hz、179．40Hz，对应的阻尼比分别为12．79％、0．62％、1．24％、2．67％。关键词：联合收割机；振动；动态测试；模态分析；模态参数；模态振型IISummary训b，y，，，=喜喜{二￡c—os互锻≥cJ，ossi,Bny∥+少2—10毒,二耋圣三三二COSt；D。+。一b2K')．COSt；tX"]}×扛¨。1I

7、厶I2cos锨一吾y4(1一I

8、卜¨cos廊扩掣血厨驴，kh蜘啪却七IIImeasuredunderfourworkingconditions：low-speedofengine，high—speedofengine，low-speedofwholemachine，high-speedofwholemachine．Themainvibrationfrequenciesarearound40．9Hzisobtainedbyanalysingthesignalsoffourworkingconditions，Themodal

9、parametersandmodalshapesofthedriverbaseareobtainedbyusingmodalanalysissystem．Therelativelyaccuratemodalfrequenciesare23．49Hz，41．99Hz，49．66Hz，101．29Hz，116．34Hzl