針對果園壟面割草機(jī)作業(yè)時(shí)振動劇烈從而導(dǎo)致割茬高度穩(wěn)定性差、機(jī)械壽命短、作業(yè)效率低等問題,通過運(yùn)用ANSYS Workbench軟件對壟面切割裝置進(jìn)行基礎(chǔ)模態(tài)分析和振動動力學(xué)分析。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上針對切割裝置各關(guān)鍵特征節(jié)點(diǎn)的振動位移進(jìn)行響應(yīng)分析,從而探究其工作狀態(tài)下激振頻率對切割裝置各特征節(jié)點(diǎn)加速度載荷值的影響。對比分析結(jié)果表明切割裝置1階模態(tài)頻率對應(yīng)的極限轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于其危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速范圍;經(jīng)過加速度載荷值數(shù)據(jù)的比對,得出工作狀態(tài)下的Z向主要振動傳遞路徑;對切割裝置進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得出在180 Hz時(shí)甩刀頂端的徑向振幅達(dá)到最大值,為12.3 mm;在250 Hz時(shí),花鍵套與刀盤連接處的徑向振幅達(dá)到峰值,為7.7 mm;通過田間試驗(yàn)得出平均切割高度偏移最大值為28 mm,與切割裝置的一階振動偏移量32.43 mm接近,數(shù)據(jù)可靠;改進(jìn)后田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示平均割茬高度與設(shè)定高度最大差值為10 mm,有效的保證了割茬高度的穩(wěn)定性。通過振動分析和田間試驗(yàn)表明,在作業(yè)前將拖拉機(jī)提前啟動并維持穩(wěn)定動力輸出進(jìn)行作業(yè)可有效避開切割裝置自身的共振頻率,采用更換加厚甩刀和在花鍵套與主軸的連接處加設(shè)橡膠墊圈的方法,可降... 

【文章來源】：中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

壟面切割部件實(shí)體模型

壟面切割裝置由橢圓刀盤、主軸、花鍵套、甩刀組成:主軸材料為45鋼,彈性模量為210 GPa,密度為7.8×10-6 kg/mm3,泊松比為0.3;刀片材料為65Mn,彈性模量為206 GPa,密度為7.9×10-6 kg/mm3,泊松比為0.28;刀盤的材料、花鍵套與主軸材料一致。在Ansys-Workbench軟件中通過自動網(wǎng)格劃分法對其進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,劃分完畢后共產(chǎn)生107 752個(gè)節(jié)點(diǎn)、42 433 個(gè)單元。網(wǎng)格劃分后的切割部件模型如圖2所示。2 壟面切割部件結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析

對壟面切割裝置進(jìn)行振動響應(yīng)分析,首先必須對目標(biāo)系統(tǒng)的振動源在工作時(shí)的振動情況進(jìn)行分析,通過采用Simulink進(jìn)行壟面不平度的仿真并通過其自帶的白噪聲模塊進(jìn)行地面譜的模擬[21-25],其壟面隨機(jī)高程模型如圖4所示,基于白噪聲模擬路面隨機(jī)高程如圖5所示。通過白噪聲模擬路面隨機(jī)高程得到功率譜密度函數(shù)后可施加于模型后進(jìn)行隨機(jī)振動分析。

【參考文獻(xiàn)】：
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