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ISSN 2095-5553 CN 32-1837/S
中华人民共和国农业农村部主管
农业农村部南京农业机械化研究所主办
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中国农机化学报
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基于ANSYS Workbench的方捆机刀架静力学与模态分析
王俊跃, 戴晓军, 王聪伟, 鲍志亮, 高磊, 张平
摘要
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72
)
可视化
切割揉碎装置中刀架对秸秆切割揉碎方捆机的性能有重要影响。为避免作业过程中出现刀架结构强度不足和共振问题,运用SolidWorks软件建立秸秆切割揉碎方捆机的三维模型,将刀架模型简化后导入ANSYS Workbench软件,并对其分别进行静力学和模态分析。静力学分析结果表明:刀架在静载荷下最大位移为0.259 3 mm、最大应力为54.77 MPa,小于刀架材料Q345的屈服强度极限。模态分析结果表明:刀架前20阶固有频率的范围为32.61~257.83 Hz,与拖拉机产生的激励频率0~15 Hz不在同一区间内,因此秸秆切割方捆机在作业时不会产生共振现象。田间试验结果表明:秸秆切割揉碎方捆机纯工作小时生产率为4.49 t/h,成捆率为98.5%,规则草捆率为97.01%,抗摔率为95.52%,试验指标符合试验要求,刀架综合性能满足设计要求。
2021, 42 (12): 9-16.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.20955553.2021.12.02
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基于平稳随机信号的青贮玉米收获机台架振动测试与分析方法
*
张学龙, 王世龙, 高磊, 孙延成, 赵昕昱, 姚艳春
摘要
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642
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可视化
青贮玉米收获机作为复杂农田作业环境下的多激励源振动系统,其振动机理难以完全用理论描述,为探究适合研究其振动特性的分析方法,本文搭建了青贮玉米收获机试验台。利用24位INV3062-C1(S)通用型动态测试采集仪器,测试不同转速下揉搓辊、定刀和机架位置的振动。分析该试验台振动幅值的均值、方差、有效值,可近似认为该振动信号符合平稳随机振动特征,获得不同工况下的振动时域特征和振动频率分布规律。结果表明,随着电机转速增加,整机振动强度随之增大,其中,揉搓辊位置的振动幅度最大,机架次之,定刀最小;秸秆喂入工况下,随着转速升高,机架振幅的提升速率高于揉搓辊和定刀,机架对电机转速变化最敏感;玉米秸秆的喂入对试验台振动的影响在低速(900 r/min)和中速(2 000~4 000 r/min)较大,高速(4 500 r/min)时影响较小;试验台振动频率集中在166.7~185 Hz、250.7~269.6 Hz、527~559 Hz、746.8~776.2 Hz、872.9~904.8 Hz区间,主要是电机转动频率的倍频成分;在中、高速,电机的振动对试验台振动影响较大,在低速状态下影响较小。在设计青贮玉米收获机时,可考虑在机架位置布置加强筋、在青贮收获机机架与发动机之间增加隔振,减小振动对青贮玉米收获机的影响。研究结果可为改善青贮玉米收获机整机振动,为复杂农田作业环境下收获机械的设计与优化提供参考。
2021, 42 (11): 23-29.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.20955553.2021.11.05