【摘要】：微耕機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、構(gòu)造簡單和方便田間轉(zhuǎn)移等特點(diǎn),在我國南方丘陵山地、溫室大棚和果園等小面積作業(yè)中應(yīng)用廣泛。在微耕機(jī)作業(yè)過程中,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的振動和刀輥切削土壤產(chǎn)生的振動相互耦合后通過扶手和人手接觸作用于人手,人手受到局部振動,人手長期受到局部振動會引起末梢循壞障礙,導(dǎo)致操作人員患“白指”病機(jī)率增加。同時,振動會造成扶手架構(gòu)件疲勞斷裂,加速機(jī)器某些零部件損壞,縮短使用壽命。本研究選取SR1Z-80微耕機(jī)扶手架為研究對象,采用計(jì)算模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析對微耕機(jī)扶手架振動特性進(jìn)行了研究。運(yùn)用UG軟件建立微耕機(jī)扶手架三維幾何模型并進(jìn)行簡化,之后將三維幾何模型導(dǎo)入ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分并利用其模態(tài)分析模塊對模型進(jìn)行計(jì)算模態(tài)分析,得到微耕機(jī)扶手架在自由模態(tài)下的前10階非剛體模態(tài)的固有頻率和振型等模態(tài)參數(shù);構(gòu)建微耕機(jī)扶手架振動測試系統(tǒng),利用LMS Test.lab測試系統(tǒng)對微耕機(jī)扶手架進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,得出微耕機(jī)扶手架在自由模態(tài)下的前10階模態(tài)下的固有頻率、振型和阻尼比等模態(tài)參數(shù);將計(jì)算模態(tài)分析結(jié)果與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果進(jìn)行對比,選取在自由模態(tài)下對微耕機(jī)扶手架振動影響較大的扶手、橫桿及扶手桿等關(guān)鍵部位尺寸作為變量,結(jié)合正交試驗(yàn)和計(jì)算模態(tài)分析對每個組合進(jìn)行分析。主要結(jié)論如下:(1)計(jì)算模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析得到的各階固有頻率的相對誤差值較小,各階相對應(yīng)振型基本一致,說明所建構(gòu)的微耕機(jī)扶手架有限元模型能夠較為真實(shí)地反映微耕機(jī)扶手架固有的振動特性,對有限元模型的簡化方法正確有效,計(jì)算模態(tài)分析方法可用于微耕機(jī)扶手架振動分析。(2)由計(jì)算模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析得到的微耕機(jī)扶手架在自由模態(tài)下的前10階非剛體模態(tài)振型圖可以發(fā)現(xiàn),在自由模態(tài)下對微耕機(jī)扶手架振動影響較大的三個關(guān)鍵部位是扶手、橫桿及扶手桿。(3)選取對微耕機(jī)扶手架振動影響較大的扶手、橫桿及扶手桿等關(guān)鍵部位尺寸作為變量,結(jié)合正交試驗(yàn)和計(jì)算模態(tài)分析方法對每個組合進(jìn)行計(jì)算模態(tài)分析,得到優(yōu)化后的微耕機(jī)扶手架結(jié)構(gòu)尺寸為:扶手長度17cm,橫桿長度39cm,扶手桿長度47cm。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S222

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本文編號：2681609