本文關(guān)鍵詞：立柱式深松鏟受力數(shù)學(xué)模型及試驗分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南科技大學(xué)》 2013年

振動理論在機(jī)組及耕作機(jī)具設(shè)計中的應(yīng)用研究

莊凱  

【摘要】：近年來，振動理論作為減阻技術(shù)應(yīng)用于土壤耕作愈來愈受到人們重視，如何有效地減小工作阻力和降低能源功耗是其亟需解決的兩大難題。本文以應(yīng)用比較廣泛的振動深松鏟為重點，采用理論分析與實驗研究相結(jié)合的方法，闡述了振動方式二維切削土壤的減阻機(jī)理。 首先分析了振動深松技術(shù)在國內(nèi)外的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，研究了振動載荷對土壤抗剪強(qiáng)度的影響，得出了振動載荷能使土壤破碎時的最大主應(yīng)力值降低，振動深松是利用了土體垂直方向加載的破壞強(qiáng)度遠(yuǎn)小于水平方向加載的破壞強(qiáng)度的特點等結(jié)論。對強(qiáng)迫和自激兩種主要振動方式進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析，研究表明合理選擇振動方式和性能參數(shù)是使機(jī)具達(dá)到最佳減阻效果的關(guān)鍵，列舉了多種應(yīng)用廣泛的強(qiáng)迫振動機(jī)械，分別對偏心軸和彈性元件進(jìn)行了理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 最后設(shè)計了詳細(xì)的實驗方案并開展了推土板減阻性能測試實驗，提出了利用功率譜分析推土板減阻性能的方法，，為振動減阻的研究提供了一條新途徑。通過利用Matlab軟件中的分析模塊，首先對載荷信號進(jìn)行采樣處理，然后根據(jù)傅立葉原理，對計數(shù)結(jié)果實行快速傅立葉變換(FFT)變換，得出了土壤機(jī)械阻力的自功率譜圖和各方向載荷的主要頻率特性。實驗結(jié)果表明：推土板工作阻力是一低頻隨機(jī)信號，信號頻率主要集中在10Hz以內(nèi)，而影響低頻功率譜的主要原因是土壤隨機(jī)因素。實驗還發(fā)現(xiàn)，在0Hz存在較高的峰值，說明推土板受力隨機(jī)過程是高斯隨機(jī)過程。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S222
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