基于模态及谐响应的谷物联合收获机割台振动分析

一台谷物联合收获机在工作时割台振动强烈,强烈的割台振动导致收获割损和机械疲劳失效。强烈的割台振动主要由割台结构的固有频率和固有振型决定,当结构的固有频率和激励频率相近时,就会引起结构的共振。基于ANSYS有限元软件对割台进行模态及谐响应分析,计算割台的前8阶固有频率和振型。结果表明,割台的第1、第2阶模态接近于收获机发动机的主轴转速和收获机的二次清选转速。来自路面不平度的激励载荷在车速为20~40 km/h时所产生的激励频率为17.36~34.72 Hz,接近割台框架的前2阶固有频率,会引起割台的共振。同时考虑到割刀对割台的作用力和振型分析,对割台进行谐响应分析,发现割刀的往复运动对割台局部的最大位移为0.418 9 mm,因此割刀的往复运动对割台的振动较小。综合模态和谐响应分析的结果,割台振动主要来自发动机和传动部件等简谐激励频率,和来自路面的不平衡激励。研究结果为联合收获机割台框架的设计与研究提供了参考和依据。

谷物联合收割机脱粒机机架有限元分析及优化

为校核某型号的谷物联合收割机脱粒机机架的强度特性,运用P/ROE软件建立机架的三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,确定其力学特性,得到该结构的应力、变形云图,找到最大应力产生的部位。结果表明,机架应力分布均匀,最大应力小于其许用应力,满足强度要求,且具有较大富余。最大变形量较小,变化合理,满足要求,并进一步运用拓扑优化方法对机架结构进行优化,优化后的机架质量减少20%,节省了材料,拓扑优化运用在机架设计中是有效的。