甘蔗收割機(jī)切段輥疲勞分析與優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2021-03-31 17:06
通過實測甘蔗收割機(jī)工作時的載荷,得到反映切段輥載荷變化的原始信號,并對信號進(jìn)行處理,得到載荷譜;建立切段輥的有限元模型并對其進(jìn)行靜力分析,隨后利用該載荷譜和切段輥的有限元模型對切段輥進(jìn)行疲勞分析,根據(jù)靜力分析和疲勞分析的結(jié)果對切段輥進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,優(yōu)化切段輥上的一些結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化前切段輥的質(zhì)量為25.456 kg,優(yōu)化后切段輥的質(zhì)量為19.98 kg,減輕約21.5%,節(jié)約了材料和減少了運行時的能量損耗,最后對優(yōu)化后的切段輥進(jìn)行驗證,結(jié)果表明,優(yōu)化后的切段輥能滿足實際使用壽命需求。
【文章來源】:中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2020,41(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
頻譜分析結(jié)果
本次試驗選取某企業(yè)最新研發(fā)的中型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)作為研究對象,使用東華測試DH5905無線扭矩測試系統(tǒng)進(jìn)行測試(圖1),該系統(tǒng)包括扭矩測試軟件終端、無線AP路由器、無線采集模塊、移動電源、應(yīng)變片,其中,扭矩測試軟件終端用于分析、處理扭矩信號,無線AP路由器用于接收無線采集模塊的扭矩信號,移動電源為無線AP路由器供電,無線采集模塊和應(yīng)變片安裝在被測工件上,用于采集載荷信號。為便于測量切段輥的工作扭矩,在切段輥和液壓馬達(dá)之間增加一段測量軸。在軸端上粘貼應(yīng)變片并且固定采集模塊。切段刀輥的轉(zhuǎn)速在200~300 r/min之間,采集模塊可用膠帶綁定,采集模塊和測量軸的安裝如圖2所示。
由圖4可見,刀盤扭矩信號頻率的主要集中在60 Hz以內(nèi)的低頻部分。因此將高頻部分信號濾除可得到較為真實的信號,同時使用Ncode軟件將毛刺信號和趨勢項等消除,最終得到如圖4所示的載荷譜。從圖4中可以得知,切斷輥的工作條件較為惡劣,多次受到?jīng)_擊載荷,其最大值為1 358 N·m。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘蔗收獲機(jī)切段裝置設(shè)計與試驗[J]. 劉芳建,楊學(xué)軍,方憲法,劉赟東,吳儉敏,趙金輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(09)
[2]裝載機(jī)驅(qū)動橋殼的載荷譜與疲勞壽命分析[J]. 李劍敏,裴中濤,聞步正,項生田,黃俊,楊章程. 汽車工程. 2012(11)
[3]輪式裝載機(jī)半軸載荷譜編制及疲勞壽命預(yù)測[J]. 張英爽,王國強(qiáng),王繼新,侯曉婷,章二平,黃建兵. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2011(06)
[4]基于實測載荷譜的白車身疲勞壽命計算[J]. 朱濤,宋健,李亮. 汽車技術(shù). 2009(05)
[5]非直線排列剝?nèi)~元件的疲勞壽命分析[J]. 蒙艷玫,李尚平,劉正士,唐治宏,袁海英. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]車銑復(fù)合機(jī)床靜動態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李鵬鵬.西安理工大學(xué) 2018
[2]立磨減速機(jī)兩級行星傳動結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計[D]. 陰天龍.大連理工大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)曲軸的疲勞分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱盼盼.吉林大學(xué) 2016
[4]4GZQ-120型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)設(shè)計與試驗研究[D]. 朱湘璇.廣西大學(xué) 2015
[5]無線聯(lián)動式扭矩傳感器設(shè)計與研究[D]. 唐敏.成都理工大學(xué) 2015
[6]甘蔗剝?nèi)~元件疲勞壽命理論與虛擬試驗平臺研究[D]. 王勇.廣西大學(xué) 2001
本文編號:3111778
【文章來源】:中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2020,41(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
頻譜分析結(jié)果
本次試驗選取某企業(yè)最新研發(fā)的中型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)作為研究對象,使用東華測試DH5905無線扭矩測試系統(tǒng)進(jìn)行測試(圖1),該系統(tǒng)包括扭矩測試軟件終端、無線AP路由器、無線采集模塊、移動電源、應(yīng)變片,其中,扭矩測試軟件終端用于分析、處理扭矩信號,無線AP路由器用于接收無線采集模塊的扭矩信號,移動電源為無線AP路由器供電,無線采集模塊和應(yīng)變片安裝在被測工件上,用于采集載荷信號。為便于測量切段輥的工作扭矩,在切段輥和液壓馬達(dá)之間增加一段測量軸。在軸端上粘貼應(yīng)變片并且固定采集模塊。切段刀輥的轉(zhuǎn)速在200~300 r/min之間,采集模塊可用膠帶綁定,采集模塊和測量軸的安裝如圖2所示。
由圖4可見,刀盤扭矩信號頻率的主要集中在60 Hz以內(nèi)的低頻部分。因此將高頻部分信號濾除可得到較為真實的信號,同時使用Ncode軟件將毛刺信號和趨勢項等消除,最終得到如圖4所示的載荷譜。從圖4中可以得知,切斷輥的工作條件較為惡劣,多次受到?jīng)_擊載荷,其最大值為1 358 N·m。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘蔗收獲機(jī)切段裝置設(shè)計與試驗[J]. 劉芳建,楊學(xué)軍,方憲法,劉赟東,吳儉敏,趙金輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(09)
[2]裝載機(jī)驅(qū)動橋殼的載荷譜與疲勞壽命分析[J]. 李劍敏,裴中濤,聞步正,項生田,黃俊,楊章程. 汽車工程. 2012(11)
[3]輪式裝載機(jī)半軸載荷譜編制及疲勞壽命預(yù)測[J]. 張英爽,王國強(qiáng),王繼新,侯曉婷,章二平,黃建兵. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2011(06)
[4]基于實測載荷譜的白車身疲勞壽命計算[J]. 朱濤,宋健,李亮. 汽車技術(shù). 2009(05)
[5]非直線排列剝?nèi)~元件的疲勞壽命分析[J]. 蒙艷玫,李尚平,劉正士,唐治宏,袁海英. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]車銑復(fù)合機(jī)床靜動態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李鵬鵬.西安理工大學(xué) 2018
[2]立磨減速機(jī)兩級行星傳動結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計[D]. 陰天龍.大連理工大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)曲軸的疲勞分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱盼盼.吉林大學(xué) 2016
[4]4GZQ-120型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)設(shè)計與試驗研究[D]. 朱湘璇.廣西大學(xué) 2015
[5]無線聯(lián)動式扭矩傳感器設(shè)計與研究[D]. 唐敏.成都理工大學(xué) 2015
[6]甘蔗剝?nèi)~元件疲勞壽命理論與虛擬試驗平臺研究[D]. 王勇.廣西大學(xué) 2001
本文編號:3111778
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