基于拉格朗日法的悬臂输送槽阻尼摆模型构建与验证

为准确分析联合收割机输送槽在作业时产生的不平衡摆动现象,该研究建立了基于液压缸支撑的联合收割机悬臂输送槽阻尼摆模型。首先对悬臂输送槽系统进行受力分析,并基于拉格朗日法建立其动力学微分方程。为进一步确定动力学微分方程中的参数,利用有限元法和模态分析法对液压缸刚度和阻尼进行参数标定;并进行田间试验获取输送槽所受外界激励。利用二次积分与快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)处理田间试验采集到的加速度信号,得到悬臂输送槽振幅及振动的主频成分,为动力学微分方程的验证提供依据。最后求得悬臂输送槽角速度和摆角的表达式,将理论得到的初始状态下悬臂输送槽摆幅与田间试验实际摆幅进行对比。结果表明:稳定状态下,理论求解得到的同一水平位置两测点对应的摆幅分别约为0.0979、0.0957 mm,与试验实际摆幅误差约为1.11%和4.30%,验证了该联合收割机悬臂输送槽阻尼摆模型的准确性。研究结果可为长江中下游地区水稻联合收割机悬臂输送槽结构优化提供理论依据。