小型伐根机的振动分析及结构优化

发布时间：2020-07-15 17:45

【摘要】：本研究所涉及的伐根机可满足城市行道树砍伐后的除根要求,也可满足复杂立地条件下林地除根的需求。但在设备运行过程中,由于刀盘切削力的冲击变化以及发动机的振动,操作人员在进行除根作业时,会感受到手把较大强度的振动。为改善伐根机的振动状况,本研究对伐根机进行的研究内容及结论可总结为：(1)对作业时把手的振动加速度进行了测试并根据国际标准ISO5349对振动强度进行了评价,操作人员对该伐根机的允许作业年限小于一年。(2)建立了伐根机的有限元模型,并通过试验模态与经典力学模态分析对伐根机车架把手和整机有限元模型进行验证,证明有限元模型具有较高可信度。(3)通过对发动机振动的数值模拟和刀盘切削力的实验测试获得伐根机两输入激励的功率谱密度,用ANSYS Workbench对模型进行了振动仿真,仿真结果与实验结果相近。(4)设计了优化方案并进行振动仿真和评价,优化后操作人员对该伐根机的允许作业年限提升到3年,达到了振动优化的目标。在后续研究中可在本文建立的有限元模型的基础上进行更多的优化方案设计与验证,进一步提高工人对该伐根机的允许作用年限。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S776
【图文】：

钥匙启动开关，油口、阻风口开关等，另外，把手还设置了脱机保护装置，逡逑只要操作人员离开设备，设备就会自动停止运行，消除安全隐患。伐根机结构及逡逑组成如图２－１所示。其主要技术参数在表２－１中给出。设备启动后，作业人员通过逡逑操纵把手及其上的控制开关，控制设备的前进后退，切削刀盘的启动与停止。逡逑５逦４逦３逦２逦１逡逑１．娱站巧手２．巧箱３．车架４．发动机５．电姐箱６．皮巧巧动７．切削刀盎Ｓ．行走系巧逡逑图２－１伐根机结构示意图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｍｐ邋ｃｕｔｔｅｒ逡逑７逡逑

行测试与评价。逡逑根据标准规定，实验测试时，振动测定的位置应位于人手握持手把的地方。逡逑测量与评价时采用的直角坐标系的方向如图２－２所示，其原点在第Ｈ根掌骨的头端。逡逑坐标系中，其Ｈ轴之一必须与手持动力工具的主轴方向（回转方向或冲击方向）逡逑或人手施加力的方向相一致。在各坐标方向的振动均Ｗｘｈ、ｙｈ、Ｚｈ表示。测试的振逡逑动量的大小，Ｗ加速度均方根值表示，其单位为ｍ／ｓ２，频率一般采用１／３倍频程逡逑（中屯、频率为６．３？１２５０ｆ＾ｚ）表示。逡逑巧化检垣上，手在半巧女２ｃｍ逦／邋Ｊ逡逑的烟巧上巧巧h澔�巧法逦ｆ邋ｉ逡逑——生巧巧力学[娼亲�标系逡逑？－？茫淮中也導角坐惊系逡逑图２－２把手振动测量直角坐标系逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋民ｅｃｔａｎｇｕｌａｒ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｆｏｒ邋ｈａｎｄｌｅ邋Ｖ化ｒａｔｉｏｎ邋化Ｓｔ逡逑国际标准ＩＳ０５３４９中规定振动大小应该用均方根加速度表示，频率一般采用逡逑１／３倍频程（中也频率为６．３－１２５０ＨＺ），考虑到人手对不同频率处的振感差异，对逡逑９逡�

本文编号：2756815