微耕机振动试验与分析

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1、万方数据摘要我国西南地区地形以丘陵、山地为主，土地狭小而分散，农机田间转移极为不便，而且大量农村劳动力向非农产业转移，“老人农业”和土地撂荒现象比较突出。微耕机结构简单，重量轻，田间转移方便，价格低廉，有效地解决了丘陵山区劳动力严重缺乏、田地耕作面临巨大挑战的问题，提高了丘陵山区的耕作机械化水平。然而微耕机耕作时振动强度较大，在耕作季节，操作者长时间耕作易患振动病。目前关于微耕机振动的研究相对较少，因此研究微耕机的振动特性，不仅是对微耕机研究领域的拓展，还可以为其他小型田间作业农业机械的振动研究提供借鉴。本文以某款常见微耕机为研究对象，基于

2、LabVIEW平台，创建微耕机振动数据采集分析系统，测试微耕机在不同条件下关键部件的振动信号，对采集的振动信号进行时域和频域分析。运用ANSYS对微耕机的扶手进行模态分析以及采用LMStest．1ab对扶手进行自由模态试验，以确定扶手固有频率与微耕机发动机、刀辊振动频率之间的关系，基于试验结果和仿真结果，探讨微耕机减振途径。对微耕机的振动信号进行时域与频域分析，结果表明：左右扶手在不同工况下的振动大小平均相差8．6％，振动情况基本一致：所有工况下发动机前后振动最小，主要以上下和左右振动为主：变速箱的结构芹uNKJ度是合理的：扶手在微耕机未耕

3、作时，上下方向的振动强度最大，而在耕作时前后方向的振动最大，上下振动次之，而左右振动最小；微耕机不宜在发动机高速运转时耕作，在满足耕作要求的情况下，尽量通过调节油门来选择振动相对较小的工况进行耕作；扶手和发动机的振动频率成分基本一致，发动机的一阶惯性力激振频率对扶手的振动贡献最大；对比扶手自由模态分析和模态试验结果，两者固有频率平均相对误差为5．06％，且振型一致，说明扶手有限元模型具有较高的精度。对扶手进行约束模态分析得到扶手实际振动情况低阶固有频率与振型。为避免扶手产生共振，应优化结构改变其固有频率。试验结果与仿真结果表明：微耕机扶手振

4、动的振源主要来自发动机。扶手振动的频率成分与扶手约束状态下低阶的固有频率相近，而且扶手自身近似一个悬臂梁，其刚度有限，扶手自由端并没有约束是扶手发生共振的原因。关键词：微耕机振动试验LabVIEw信号分析模态分析万方数据西南大学硕士学位论文Il万方数据VibrationExperimentandAnalysisofMiniTillerABSTRACTThemainterrainofthesouthwestChinaishillsandmountainous．Inthisregion．thelandisnarrowanddecentraliz

5、ed，thetransferofagriculturalmachineryisextremelvinconvenient，furthermore，alargenumberofrural1aborforcetransferstonon—agnculturalindustries，thephenomenonof。‘elderlyfarming”andfallowlandarequiteprominent．Minitillerhassomeadvantages，suchassimplestructure，lightweight,transferc

6、onvenientinfieldandinexpensive，SOthatcaneffectivelysolvethisproblemthatseriouslackoflaborandtillagefacingenormouschallengesinthehillyareas，andimprovestheleveloftheagriculturalmechanizationofthehillyarea．Thevibrationintensityislargewhenminitillerisoperating，inthefarmingseas

7、on，theoperatorsaresusceptibletovibrationdiseaseforalongtimeoperate．Atpresentthevibrationresearchofminitillervibrationisrelativelyfew，SOresearchingthevibrationcharacteristicsofminitiller，notonlyexpandsthefieldofresearchonminitiller，alsocanproviderefereneethatthevibrationres

8、earchofothersmallagriculturalmachinery．Inthispaper，acommonminitillerwastakenastheresearch