發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 17:43

　　 由于發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)、切割振動(dòng)激勵(lì),路面不平度激勵(lì)等因素的影響,導(dǎo)致小型收獲機(jī)普遍破頭率偏高。其中路面不平度所產(chǎn)生的影響普遍存在,并且缺乏相關(guān)研究。本文根據(jù)項(xiàng)目組前期與企業(yè)合作并研制的小型整桿式收獲樣機(jī),為了深入探究甘蔗地路面不平度激勵(lì)源對(duì)收獲機(jī)刀盤振動(dòng)的主要原因,本文通過下列方法對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行分析。首先,對(duì)剛收獲完的蔗地路面不平度激勵(lì)源信號(hào)進(jìn)行采集。通過課題組自制的路面不平度激勵(lì)源采集硬件裝置,并結(jié)合比利時(shí)LMS數(shù)據(jù)采集前端和PCB加速度傳感器,對(duì)某農(nóng)場(chǎng)的平整蔗地和有坡度蔗地路面不平度激勵(lì)源進(jìn)行采集。該裝置利用獨(dú)輪車作為牽引,實(shí)心鐵塊作為負(fù)重,把采集過程中輪胎包絡(luò)特性影響降低到最小,并且有效克服了輪胎的跳動(dòng),最終通過LMS test.lab軟件對(duì)采集的路面不平度激勵(lì)的響應(yīng)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,結(jié)果表明平整蔗地和坡度蔗地路面不平度激勵(lì)源頻率范圍相當(dāng)。然后,利用MATLAB軟件對(duì)所采集的路面不平度加速度信號(hào)進(jìn)行處理。其中利用了EMD分解和小波閾值聯(lián)合對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪,并結(jié)合時(shí)域積分理論,實(shí)現(xiàn)了路面不平度激勵(lì)的復(fù)現(xiàn);為了項(xiàng)目后期試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì),利用MATLAB中的Cftool工具箱對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行分段的函數(shù)擬合,提煉出譜的集中幅值和集中頻率。并且根據(jù)處理工程應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)載荷譜周期延拓的方法,利用雨流計(jì)數(shù)方法對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理,實(shí)現(xiàn)周期延拓,最終得到了大周期的隨機(jī)路面不平度加載譜。接著,研究路面不平度激勵(lì)源對(duì)甘蔗收獲機(jī)刀盤振動(dòng)特性的影響。利用Adams/vibration模塊和簡(jiǎn)化的小型整桿式甘蔗收獲機(jī)模型,并利用路面不平度激勵(lì)源的功率譜密度曲線作為輸入,刀盤刀尖處的垂向振動(dòng)加速度幅值作為輸出,仿真得到了收獲機(jī)刀盤振動(dòng)的幅頻特性曲線,在2~3Hz時(shí)刀盤的振動(dòng)響應(yīng)最大,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述收獲機(jī)刀盤振動(dòng)機(jī)理分析方法的有效性。最后,對(duì)甘蔗收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與優(yōu)化。利用有限元軟件對(duì)收獲機(jī)切割系統(tǒng)中容易影響甘蔗收獲機(jī)振動(dòng)的部件進(jìn)行分析,并進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了收獲機(jī)的車架為影響的關(guān)鍵因素。然后利用實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),通過更改結(jié)構(gòu)剛度來實(shí)現(xiàn)對(duì)車架的優(yōu)化,并通過仿真,利用之前所擬合的路面不平度功率譜密度曲線作為激勵(lì)源輸入,驗(yàn)證了改進(jìn)后結(jié)果的正確性。
【學(xué)位單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S225.53
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及主要任務(wù)
    1.2 課題意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平
        1.3.1 收獲機(jī)切割質(zhì)量
        1.3.2 路面不平度激勵(lì)源獲取
        1.3.3 路面不平度激勵(lì)對(duì)車輛平順性研究
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 蔗地路面不平度激勵(lì)信號(hào)的采集實(shí)驗(yàn)
    2.1 采集裝置的設(shè)計(jì)與安裝
        2.1.1 小車輪改進(jìn)與過渡裝置的設(shè)計(jì)
        2.1.2 過渡裝置與皮卡的連接裝置的設(shè)計(jì)
    2.2 路面激勵(lì)信號(hào)采集預(yù)實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 低頻信號(hào)采集性能試驗(yàn)
        2.2.3 蔗地路面對(duì)大型甘蔗機(jī)刀盤振動(dòng)影響實(shí)驗(yàn)
    2.3 路面激勵(lì)信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募靶盘?hào)采集過程
        2.3.2 振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于MATLAB的路面不平度信號(hào)處理
    3.1 原始加速度信號(hào)去噪
        3.1.1 小波閾值去噪
        3.1.2 EMD分解與EMD去噪
        3.1.3 EMD與小波聯(lián)合去噪
    3.2 加速度信號(hào)轉(zhuǎn)位移信號(hào)
        3.2.1 積分方法理論
        3.2.2 時(shí)域積分在蔗地路譜信號(hào)中的應(yīng)用
    3.3 隨機(jī)信號(hào)函數(shù)的擬合
        3.3.1 cftool工具箱界面簡(jiǎn)介
        3.3.2 隨機(jī)信號(hào)函數(shù)擬合在蔗地激勵(lì)信號(hào)中的應(yīng)用
    3.4 路面不平度隨機(jī)加載譜的獲取
        3.4.1 雨流計(jì)數(shù)原理
        3.4.2 隨機(jī)譜的獲取
    3.5 本章小結(jié)
第四章 收獲機(jī)刀盤振動(dòng)特性仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 路面不平度對(duì)刀盤振動(dòng)特性仿真分析
        4.1.1 ADAMS/Vibration插件介紹
        4.1.2 路面不平度自功率譜密度（PSD）概述
        4.1.3 甘蔗收獲機(jī)ADAMS模型簡(jiǎn)化與振動(dòng)仿真分析
    4.2 路面不平度對(duì)刀盤振動(dòng)特性試驗(yàn)驗(yàn)證
        4.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        4.2.2 工況試驗(yàn)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化
    5.1 切割系統(tǒng)與車架有限元分析
        5.1.1 切割系統(tǒng)與車架有限元模型建立
        5.1.2 求解計(jì)算與分析
    5.2 車架的試驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.2.2 激振及測(cè)點(diǎn)布置
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)結(jié)果分析
    5.3 車架優(yōu)化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝

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本文編號(hào)：2890277