荸薺采收振動(dòng)挖掘系統(tǒng)的振動(dòng)特性及減振研究.pdf

1、水田土壤主要由各種顆粒、空隙和水分組成，沒有外界刺激時(shí)，它們處于力學(xué)平衡狀態(tài)，如果給它們連續(xù)的振動(dòng)，將會(huì)打破土壤的平衡狀態(tài)，土壤就會(huì)流動(dòng)，即可分離出土壤中的顆粒?；谕寥酪夯淼妮┧j采收船可以一次完成荸薺的挖掘、清洗和裝箱工作，克服我國人工收獲荸薺的收獲效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)，大大提高了荸薺的收獲效率。荸薺采收船的核心部件是挖掘器，它主要有挖掘齒、振松齒、筒體、中心軸和偏心塊等關(guān)鍵零件組成。挖掘器通過自身的振動(dòng)破壞土壤的力學(xué)平衡，使

2、土壤流動(dòng)，進(jìn)而分離出土壤中的荸薺，以達(dá)到收獲荸薺的目的。為了縮短土壤液化時(shí)間，提高荸薺的采收效率，挖掘器的工作頻率必須在土壤的液化頻率范圍內(nèi)，即80～150 Hz，才能加快土壤液化，縮短土壤液化時(shí)間。所以，挖掘器在工作時(shí)的振動(dòng)特性直接影響土壤液化程度，影響荸薺的采收工作。挖掘器的振動(dòng)同樣也會(huì)對采收船船體帶來很大的沖擊，使船體劇烈振動(dòng)，所以必須要對采收船進(jìn)行減振，以使采收船能進(jìn)行正常的荸薺采收工作。
　　本文用 SolidWorks

3、建立了挖掘器各個(gè)零件模型，通過裝配得到了挖掘器的實(shí)體模型，然后導(dǎo)入ANSYS Workb ench中進(jìn)行有限元分析：
　　首先，對挖掘器進(jìn)行受力分析，通過ANSYS Workbench對挖掘器進(jìn)行了靜力學(xué)分析，結(jié)果表明：挖掘器的關(guān)鍵零件的靜強(qiáng)度都滿足要求。
　　其次，在挖掘器靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，用ANSYS Workbench對挖掘器進(jìn)行了有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析，得到了挖掘器的前六階固有頻率和振型；運(yùn)用模態(tài)疊加法，對挖掘器進(jìn)行了

4、諧響應(yīng)分析，根據(jù)分析結(jié)果在土壤液化的頻率范圍內(nèi)，重新確定了挖掘器新的工作頻率為90.7Hz，并對偏心塊進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。
　　再次，對挖掘器的減振進(jìn)行了研究，根據(jù)挖掘器新的工作頻率和減振理論，選擇了橡膠材料的硬度為76，并用ANSYS Workbench對減振器進(jìn)行了靜力學(xué)分析，結(jié)果表明：橡膠減振器關(guān)鍵零件的剛度和強(qiáng)度都滿足要求。
　　最后，本文建立了挖掘器的質(zhì)量失調(diào)和剛度失調(diào)有限元模型，分別分析了挖掘器因質(zhì)量失調(diào)和剛度失調(diào)引