振动对苗钵与苗盘摩擦角影响的研究

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1、2015年5月农机化研究第5期振动对苗钵与苗盘摩擦角影响的研究1111，2倪明航，代毛毛，廖结安，王伟(1．塔里木大学机械电气化工程学院，新疆阿拉尔843300;2．新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室，新疆阿拉尔843300)摘要:振动能从效果上能够改变摩擦力对物体的约束参数。为了将这一因素考虑到钵苗移栽机配送装置的设计中去，根据实际情况给定模型，利用振动力学理论计算出钵苗的振动情况，然后分别分析振动对摩擦角计算公式各参数的影响，给出振动情况下摩擦角与各振动参数的关系式，旨在为消除振动影响或借助振动动力提供理论依据。关键词:振动;摩擦角;配送

2、装置;苗钵;苗盘中图分类号:S223．9文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)05－0032－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.05.007这一情况，本文将振动添加到钵苗与苗盘的设计中0引言去，为钵苗盘选择合适的角度提供理论依据。目前，自动化程度比较高的钵苗移栽机钵苗的配1振动影响摩擦角原理及模型建立送，越来越多地采用传送带输送和光滑斜面自由下滑［1］等与摩擦力有关的方式。在农田移栽作业中，拖拉摩擦力由两部分组成:一是物体表面存在凸峰，机振动除了对驾驶人员健康、行驶安全有较大影响，相互接触的两物体接触面上的凸峰像

3、齿轮啮合在一［3］还较大程度地影响移栽机的工作稳定性。其主要根起，产生阻碍两物体相对运动的机械啮合力;二是源在于振动对摩擦力产生的约束力有着波动性的影两斜面相互接触部分有许多接触点冷焊在一起，使两响。表面相对运动的必要条件是施加足够大的力把冷焊［4］摩擦力是两个表面接触的物体相互运动或有运动点撕裂。在物体处于静止状态时，冷焊点较多，需趋势时互相施加的一个物理力，广泛应用在化学工要施加一个能同时克服机械啮合力与冷焊点分子作［2］业、交通运输及机械工程等工业领域。而振动与摩用力的力才能让两物体发生相对运动;随着移动和偶擦总是如影随行地存在:减轻运输带振动，降低对

4、物然接触的发生，机械啮合力依然存在，并且会产生法品与传送带之间摩擦力的影响，提高传送稳定性;振向分力让两物体接触面间压力减小，使冷焊点的数量动筛利用振动破坏摩擦力的约束分离杂质。然而，振减少。因此，让两表面继续相对滑动所需要的力会小动对摩擦力的影响非常不稳定，很难在精密仪器中得些。到运用。拖拉机行走时，连接在悬挂架上的移栽机总会发当钵苗移栽机采用光滑、倾斜钵苗盘储存钵苗生频率复杂、方向各异的振动，这些振动有些是与拖时:苗盘倾角过大，斜面偏上方的苗钵凭借自身的重拉机发生共振产生，有些是移栽机自身与地面不平稳力，除了克服与苗盘的摩擦里向下滑动，还会挤压偏接触引起

5、的。当振动传递到钵苗配送系统时，承载钵下方的苗钵，使苗钵产生破裂、倾倒等容易伤苗的现苗的斜面会随着振动发生具有加速度的位移运动。象;倾角偏小，苗钵没有足够的动力向下滑移。针对这些加速度随着振动方向的多样性也会随机地发生在各个方向，为了方便研究，本文将这些加速度分解收稿日期:2014－05－20为斜面切向下(x轴方向)、斜面切向水平方向(y轴方基金项目:“十二五”国家科技支撑项目子课题(2011BAD48B04);新向)、斜面法向(z轴方向)3个方向。当钵苗放置在斜疆生产建设兵团科技支疆项目(2009ZJ19)面上处于静止状态时，斜面切向两个方向的加速度使作者

6、简介:倪明航(1990－)，男，湖北天门人，硕士研究生，(E－mail)斜面对钵苗分别施加方向一致的力，这两个力与钵苗nmh1026@163．com。通讯作者:王伟(1979－)，男，沈阳人，副教授，硕士生导师，(E－重力斜向下的分力的合力足够大时，会切断冷焊点、mail)syww77@163．com。克服啮合力，让钵苗与切面相对滑动;斜面法向的加·32·2015年5月农机化研究第5期速度使斜面对钵苗施加垂直法向方向的力，这个力随k—苗钵与斜面接触点弹性系数;着加速度方向的变换让钵苗与斜面发生挤压和分离;c—苗钵与斜面接触面阻尼系数;当处于又分离趋势的阶段时

7、，钵苗对斜面的正压力减m—苗钵的质量。小，影响让钵苗在斜面滑动的最小力F值的大小。利用单自由度振动系统中基础作简谐运动时阻尼［4］有研究表明，两物体接触，随着接触面法向载系统的响应公式可得出x1、y1、z1稳态时的表达式分荷的增大，两物体的接触会存在完全弹性、弹塑性、完别为全非弹性3种状态。本文研究的钵苗钵体表面有一层k2+c·ω2Ax()槡x()有机物包裹，但因为含有水分，与金属斜面的接触为x1=[(2)2+c·ω2]1/2sinωxt－x－s1k－mω()xx弹塑性状态。钵苗在斜面上3个方向的力的大小和作22Ayk+(c·ω)用时间除了与振动引起斜面的

8、运动参数有关以外，还y=槡ysin(ω)1[(2)2