基于LabVIEW的链耙式输送槽振动特性室内台架试验研究

摘要

再生稻在收获时，割取其稻株穗头和茎秆，留下1/3稻桩和地下根系，让其抽穗二次成熟。由于再生稻能够增加稻田单位面积的产量，提高复种指数，增加农民的经济收入，近年来其在中国稻植区得到广泛种植。针对上述再生稻收获要求，研制了一种再生稻联合收获机（专利号：201420142081.4），前期进行的田间试验显示，其存在输送槽、滚筒堵塞及剧烈振动等问题。输送槽是收获机的重要组成部分，是将收割台上的作物均匀连续地输送给脱粒装置的过渡部分。本文基于上述研究背景，以LabVIEW虚拟仪器开发平台为基础设计了一套再生稻收获机输送槽振动测试系统，并利用它对截面为250×300mm，长度为1750mm的链耙式输送槽振动特性进行了测量，主要研究内容及成果如下：
　　1）根据再生稻物料特性和收获农艺要求，结合现有研究，参考《农业机械设计手册》，提出了适合再生稻联合收获机的链耙式输送槽总体方案和关键技术参数，利用Pro/E、CAD等软件对其进行了结构设计和三维实体建模，并完成试制加工。
　　2）基于输送槽设计输送能力，对其进行了受力分析，计算其工作过程消耗的功率为0.56kw，完成了其工作速度的匹配和动力源的选配(确定输送链耙线速度为2.1m/s，采用9.7kW柴油机作为收获部分总动力)。
　　3）基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，开发设计了一套振动测试系统。该系统遵循程序设计的模块化思想，主要由登录模块、数据采集模块，数据处理分析模块和数据存储模块等组成。利用该系统对链耙式输送槽振动特性进行了室内台架试验研究。选择输送槽及与输送槽相连机架的六个代表性部位，对每个测点分别在五种不同工况下（底盘发动机工作，输送槽不工作；底盘发动机工作，柴油动力机工作，输送槽不工作；输送槽工作转速为210rpm；输送槽工作转速为270rpm；输送槽工作转速为315rpm）进行试验，得到各个测点的振动强度（加速度和振幅峰值）。对测量信号进行频域内的频谱分析，得到各个测点在不同工况下的固有振动频率，分析表明输送槽及与其相连机架在正常工作速度下（即工况4—底盘发动机工作，输送槽主动链轮转速270rpm）的固有振动频率为33Hz。
　　4）在输送链耙上布置负重和在输送槽中连续喂入油菜秸秆两种条件下，进行了模拟负荷试验。选取六个代表性的分布于输送槽及与输送槽相连机架部位的测点，对每个测点分别在三种不同工况下（输送槽工作转速为210rpm；输送槽工作转速为270rpm；输送槽工作转速为315rpm）的振动特性进行测量，与输送槽空转时的振动特性进行对比，得到如下结论：输送槽链耙有输送负荷时，其靠近主动链轮处的振动加速度增大，靠近输送槽中部和从动轮处的振幅增大，但整体固有频率不受影响。由于研究时间和条件的限制，本论文仅对截面为250×300mm，长度为1750mm（输送槽壳体长度）的链耙式输送槽进行了振动特性室内台架试验研究。后续需要针对实际工作环境，在增加测试通道、增加测点以及测点之间的互相关关系等方面继续开展再生稻收割机整机及其他关键工作部件的振动特性研究。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3国内外研究进展

1.4研究内容与方法

1.5本章小结

2 输送槽结构设计

2.1输送槽功用及分类概述

2.2输送槽消耗功率计算

2.3 输送槽结构设计

2.4输送链耙建模

3 测试系统设计

3.1 测试原理

3.2测试系统软件设计

3.3测试系统特点

3.3本章小结

4 室内台架试验及结果分析

4.1试验目的

4.2试验方法

4.3室内试验

4.4结果与分析

4.5讨论

4.6本章小结

5总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

附录

致谢