SR1Z-80微耕機(jī)扶手架振動(dòng)模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、微耕機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單和方便田間轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)，在我國(guó)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(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和刀輥切削土壤產(chǎn)生的振動(dòng)相互耦合后通過(guò)扶手和人手接觸作用于人手，人手受到局部振動(dòng)，人手長(zhǎng)期受到局部振動(dòng)會(huì)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(shí)，振動(dòng)會(huì)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(duì)象，

2、采用計(jì)算模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析對(duì)微耕機(jī)扶手架振動(dòng)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(jiǎn)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(duì)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(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，利用LMS Test.lab測(cè)試系統(tǒng)對(duì)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)

3、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(duì)比，選取在自由模態(tài)下對(duì)微耕機(jī)扶手架振動(dòng)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(duì)每個(gè)組合進(jìn)行分析。主要結(jié)論如下：
　?。?）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(duì)誤差值較小，各階相對(duì)應(yīng)振型基本一致，說(shuō)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(dòng)特性，對(duì)有限元模型的簡(jiǎn)化方法正確

4、有效，計(jì)算模態(tài)分析方法可用于微耕機(jī)扶手架振動(dòng)分析。
　?。?）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(duì)微耕機(jī)扶手架振動(dòng)影響較大的三個(gè)關(guān)鍵部位是扶手、橫桿及扶手桿。
　?。?）選取對(duì)微耕機(jī)扶手架振動(dòng)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(duì)每個(gè)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(zhǎng)度17cm，