基于模态的玉米收获机车架振动特性分析与优化

• 作者: 姚艳春 宋正河 朱忠祥 杜岳峰 毛恩荣
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 振动 优化 玉米收获机 车架 模态分析
• 年，卷（期）: 2015,（19）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 46-53
• 页数: 8页
• 分类号: S225.3|TB533.1
• 字数: 5118字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.007

摘要

为研究玉米收获机车架振动特性及其优化方法，该文通过振动测试与模态分析方法，分析车架田间振动特性，并以提高1阶扭转频率为目标优化车架结构。首先，通过有限元建模及模态分析，提取车架固有频率与振型，其次，通过整机田间振动试验，获取车架4个测点处振幅统计特征及功率谱，分析其对车架振动特性的影响，最后，研究车架壁厚和刚度与固有频率的关系，以提高车架1阶扭转频率为目标优化车架。研究结果发现，测点振幅大小依次为：车架后桥上方、发动机横梁位置、发动机纵梁位置、车架前桥上方，其中车架后桥上方振幅已超过发动机振幅，发生共振；模态振型与田间振动试验对比发现，1阶扭转和2阶弯曲模态对车架振动影响较大，引起车架共振主频为9.79 Hz，接近1阶扭转共振频率；发现优化后车架1阶扭转振型位移由7.778下降到3.768，1阶弯曲振型位移由6.83下降到3.651，显著改善了车架振型，1阶扭振频率由15.9927提高到22.4595 Hz，提高车架1阶扭转频率。田间耐久试验表明优化后车架无故障时间由20提高到60 h。该研究可为农机装备的振动特性分析与减振设计提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛恩荣	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	158	2294	25.0	37.0
2	朱忠祥	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	48	642	15.0	22.0
3	宋正河	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	83	1302	19.0	33.0
4	杜岳峰	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	31	331	12.0	16.0
5	姚艳春	中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室	3	67	3.0	3.0