聯合整地機架外界激勵分析
考慮到聯合整地機作業時,當一些部件的頻率和機架的固有頻率接近時,容易發生共振現象,由此需要重新改進設計。本文將分別探討刀軸在作業時的頻率和牽引機具發動機固有頻率是否能夠引起機架發生共振反應。
刀軸的激勵情況,聯合整地機在作業時,刀軸自身的頻率對機架的影響較大。如果刀軸的頻率接近機架的固有頻率,那么刀軸和機架產生的共振將導致機具作業效果下降,甚至導致機具無法作業。而刀軸的固有頻率跟刀軸的轉速有關,根據頻率的定義,刀軸每秒鐘的轉速是刀軸的固有頻率。通過第二章對刀軸轉速的計算,得到的是刀軸每分鐘的轉速,將數值除以60,則得到刀軸每秒鐘的轉速,通過對刀軸固有頻率的計算,可以看出,刀軸在不同轉速下的固有頻率均遠遠小于機架的第一階固有頻率,因此刀軸和機架產生共振的可能性不大,說明機架結構設計合理。
牽引機具發動機的激勵情況,考慮到發動機固有頻率和作業狀態下機架頻率相近時會發生共振,因此應計算出發動機的固有頻率,并和機架的前十階固有頻率做比較。計算發動機的激振頻率的方法如公式。本文所選用牽引機具的拖拉機為黃海金馬554,發動機氣缸數為 4,發動機沖程數也為 4,根據式 4.10,便可計算出發動機的激振頻率。已知發動機怠速轉速為 600±50r/min,額定轉速為 2200±50r/min,得到發動機怠速時的激振頻率為 20±1.7Hz,發動機正常運轉時的激振頻率為 73.3±1.7Hz,而機架第一階頻率為 21.46Hz,與聯合整地機發動機怠速頻率相近,有可能發生共振。發動機正常工作頻率與機架前十階固有頻率相差很大,又因為機具作業時以發動機常用工作頻率為主,發動機怠速所產生的共振情況可以忽略,因此可以斷定機架能夠保證正常工作時的使用,不會發生強烈的共振反應。
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