基于Matlab手扶式除草机振动分析及优化

手扶式除草机在丘陵山区果园使用过程中产生了强烈的振动,影响了使用农机的体验感,给操作者带来了不适感,还会增加操作者患“白指病”的风险。基于以上问题,提出了一种“除草机-杂草”系统数学建模方法。根据“除草机-杂草”构成部件及工作原理建立了5自由度振动模型,根据模型写出了系统的微分方程,利用Matlab软件对模型进行了仿真,得到了系统关键振动部件的振动加速度信号的时域变化曲线,扶手组合、发动机、汽油箱、支架、刀片的均方根分别为10.66m·s^(-2)、2.466m·s^(-2)、2.709m·s^(-2)、21.43m·s^(-2)、3.131m·s^(-2)。数据表明扶手组合z轴的振动均方根值超过了人体适宜的10m·s^(-2),需要对设备进行优化,因此研究了扶手组合质量与振动的关系,经过多次实验发现其扶手组合质量相对增加了0.2kg进行仿真,结果显示,扶手组合处的均方根由原来的10.66m·s^(-2)降至6.323m·s^(-2),扶手组合传递到人手振动加速度均方根值降低了40.6%。为除草机类似产品设计及机械减振优化提供相关的论基础。