欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:37234323
大小:1.08 MB
页数:6页
时间:2019-05-20
《荸荠采收船挖掘器的模态及谐响应分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015年6月农机化研究第6期荸荠采收船挖掘器的模态及谐响应分析张功学,李松锋,张可欣(陕西科技大学机电工程学院,西安710021)摘要:介绍了荸荠采收船的工作原理,利用SolidWorks建立了挖掘器的实体模型,导入Workbench中进行模态分析,得到了挖掘器的前6阶固有频率和振型。最后,对挖掘器进行谐响应分析,根据分析结果重新确定了挖掘器的工作频率为70.53Hz,并对偏心块重新进行了设计。关键词:荸荠;采收船;挖掘器;模态分析;谐响应分析;Workbench+中图分类号:S225.79文献标识码
2、:A文章编号:1003-188X(2015)06-0023-06DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.06.005[2]的采收效率。采收船的核心部件是挖掘器,其工作0引言时的振动情况直接影响土壤的液化程度,影响荸荠的荸荠具有很好的医疗保健作用,属于莎草科多年采收工作。所以,了解挖掘器工作频率下的振动特性生浅水草本植物,广泛种植于我国长江流域及南方各十分必要。省。目前,荸荠收获方式还是人工收获,不仅效率低、本文运用SolidWorks建立了挖掘器的实体模型,劳动强度大,而且浪费大量的
3、人力和物力。水田的土导入Workbench中。首先进行模态分析,然后进行谐壤主要由各种颗粒、空隙和水分组成,没有外界刺激响应分析,根据分析结果重新确定了挖掘器的工作频时处于力学平衡状态,如果给其连续的振动,土壤的率,并重新设计了偏心块。平衡状态会被打破,产生流动的现象,就可以分离出1荸荠采收船简介[1]里面的颗粒。基于土壤液化原理的荸荠采收船可以通过自身的振动使土壤液化产生流动,使荸荠从土荸荠采收船总体结构如图1所示。壤中分离出来,以达到收获的目的,大大提高了荸荠1.导向轮2.船体3.减震器4.挖掘器5
4、.提升机组6.皮带轮7.控制台8.行走轮9抖动装置图1采收船的整体结构Fig.1Theoverallstructureofharvestingship采收船工作时,人在控制台操作采收船,行走轮器内的偏心块,由电机驱动高速旋转使挖掘器按一定慢速旋转,推动采收船向前行走;导向轮起导向作用,频率振动,破坏饱和土壤的粘结力,打破了土壤的力提升机组控制采收船的挖掘深度,安装于挖掘平衡,产生流动现象,使荸荠从土壤中分离出来;同时,挖掘器以一定速度自转,使荸荠滑落至传送抖动收稿日期:2014-06-27装置,进行水洗
5、装箱,通过减震器进行减振,减少对船基金项目:陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JM264)作者简介:张功学(1964-),男,西安人,教授,博士。体的振动。由于整个挖掘器是连续旋转动作的,因此通讯作者:李松锋(1987-),男,河南商丘人,硕士研究生,(E-mail)在挖掘的整个过程大大提高了工作效率。824101976@qq.com。·23·2015年6月农机化研究第6期挖掘器的结构如图2所示。1.振松齿2.定距板3.筒体4.振松齿5.垫条6.斜定距板7.减振器8.偏心块9.轴承10.皮带轮11
6、.链轮12.轴承图2挖掘器结构图Fig.2Thestructureofdiggingdevice··工作时,皮带轮带动偏心块高速旋转,产生偏心[M]{x(t)}+[K]{x(t)}=0(2)力,使挖掘齿和振松齿产生振动,使土壤液化,分离出对于线性系统(质量矩阵和刚度矩阵是常数),自荸荠;同时,链轮带动挖掘器旋转,使得荸荠落入传送由振动为简谐运动,有抖动装置,完成荸荠的收获。垫条5均布筒体上,对x(t)={φi}cos(ωit)(3)挖掘齿和振松齿起支撑作用,定距板和斜定距板对挖掘齿和振松齿起到支撑和定位
7、的作用。无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题,有2模态分析2[K]{φi}=ωi[M]{φi}(4)2.1模态分析基本理论式中φi—第i阶模态的振型向量;模态分析是研究结构振动特性的一种近代方法,ωi—第i阶模态的固有频率。可以获得每个模态的固有频率、阻尼比和固有振型。通过求解方程(4),可得结构的n个固有频率及相该分析是瞬态动力学分析、谐响应分析及谱分析的基应的振型向量。2.2模态分析过程础。模态分析的方法分为有限元法和试验法,有限元[3]。2.2.1有限元模型的建立法可以在结构的设计之初了
8、解结构的动态特性1)实体模型和网格划分:在SolidWorks中建立零对于n个自由度的线性定常系统,基本振动方程[4]件模型并进行装配,然后导入Workbench中。Work-可表示为···bench提供了多种划分网格的方法,一般情况下采用[M]{x(t)}+[C]{x(t)}+[K]{x(t)}={P(t)}自动网格划分可满足分析的要求;但挖掘器结构复(1)杂、零件多、尺寸大,需要自定义网格尺寸大小、网格式中[M]—质量矩阵;精度和局部网
此文档下载收益归作者所有