履带式谷物联合收获机振动源-响应分析与传递主路径辨识
发布时间：2020-08-27 15:18
【摘要】：针对国产履带式全喂入谷物联合收获机存在振动源多、振动特性复杂且在联合收获机内传递路径不明、振动控制方法缺乏等问题,本文以纵轴流履带式全喂入谷物联合收获机为研究对象,综合运用动力学分析、试验检测、信号分析与振动主路径分析等手段,以期阐明振动特性及振动在联合收获机内的传递主路径,为后续采取适当措施减小整机振动提供基础数据和方法指导。本文开展的主要研究工作包括:(1)利用联合收获机振动检测系统,试验检测并对比分析了多型号履带式联合收获机原地空载时的振动特性和纵轴流样机多工个况下的振动特性,分析了各频率成分随时间的变化规律。选取常见的纵轴流、切横流、双横轴流3种国产机型和进口品牌纵轴流机型,检测4种机型原地空载大油门工况的振动。以纵轴流机型为样机,系统检测怠速、全油门和田间作业工况的振动情况,检测4种激励源单独激励时的振动情况和切割器与发动机联合激励时的振动。对检测数据进行时域统计获取各测点振动的峰峰值、有效值,进行频域分析获取各激励频率成分及其幅值,进行时频域分析了解各频率成分随时间的变化规律。(2)收获机主要激励源运动学与动力学建模。根据收获机的结构特点指出激励源是通过与其他结构连接点的交变支反力将自身运动引发的振动传递给其他结构的。综合分析联合收获机各激励源的结构,建立了运动学矢量方程和动力学力与力矩平衡方程。(3)各源振动传递路径的分析、排序方法研究。(1)通过分析割台传动系统,指出切割器及其传动系统振动向整机传递的3条可能路径,测量分析了3处的振动响应。根据响应信号的频率组成成分的弱相关性,提出用偏相干函数法判定各频率成分的主要来源。(2)分析了振动筛的支撑结构,发现振动筛主要通过4条可能路径向收获机机体传递振动。检测分析连接点的加速度发现其激励呈强相关关系。引入基于传递路径模型的路径贡献分析法,利用增加了参考点数的频响函数广义逆矩阵反算激励力,并进一步研究了激励力对分析点振动响应的贡献。(3)通过对脱粒滚筒支撑结构分析,指出脱粒滚筒振动传递的主要路径。(4)以发动机悬置的振动传递率为依据,在测量悬置两侧振动频谱特性的基础上,计算了不同转速和频率成分的传递率。(4)汇总分析测量试验结果,将振动响应的表达模型修正为多频调幅调相简谐信号组合的形式。本文围绕收获机的减振优化,从振动特性建模、检测方法与信号分析、振动传递主路径分析与传递控制等角度进行了有益探索,提出的联合收获机振动传递主路径具有实用意义,为后续研究奠定了基础。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225.3
【图文】：
图 1.1 农业机械振动测试系统方案[34]Figure 1.1 Scheme of vibration testing system for agricultural machinery动态信号采集仪与配套的软件同时使用，完成传感器输出信号的模/数转换、采集记录、各种分析计算等功能，可分为通用型和专用型，但其基本功能组件大体相同，如图 1.1。国内国外的生产厂家都有各型适用面广，分析计算功能强的通
图 1.2 约翰迪尔联合收获机整机振动试验[43]Figure 1.2 Vibration test of John Deere combineharvester图 1.3 洋马联合收获机用 3 缸柴油机悬置系统[49]Figure 1.3 3-cylinder diesel engine mountingsystem of YANMAR combine harvester井上英二和福\龀缰镜日攵郧懈钇鞔菇辛私仙钊氲难芯浚
本文编号：2806269
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225.3
【图文】：
图 1.1 农业机械振动测试系统方案[34]Figure 1.1 Scheme of vibration testing system for agricultural machinery动态信号采集仪与配套的软件同时使用，完成传感器输出信号的模/数转换、采集记录、各种分析计算等功能，可分为通用型和专用型，但其基本功能组件大体相同，如图 1.1。国内国外的生产厂家都有各型适用面广，分析计算功能强的通
图 1.2 约翰迪尔联合收获机整机振动试验[43]Figure 1.2 Vibration test of John Deere combineharvester图 1.3 洋马联合收获机用 3 缸柴油机悬置系统[49]Figure 1.3 3-cylinder diesel engine mountingsystem of YANMAR combine harvester井上英二和福\龀缰镜日攵郧懈钇鞔菇辛私仙钊氲难芯浚
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