谷物联合收获机声学性能评估与噪声源分析

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:thd111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
谷物联合收获机是一种集收割、脱粒、分离、清选、集粮等功能于一体的联合作业机械,是重要的农业装备之一。噪声作为一种即时性物理污染,已成为现代文明病的主要根源之一。收获机作业产生的噪声不仅对作业人员造成危害,而且会形成环境噪声污染。本研究主要针对目前收获机噪声源识别研究较少,且识别方法单一等问题,以某谷物联合收获机为研究对象,在对基本声学理论和噪声源识别技术进行深入研究的基础上,以识别收获机的噪声源,降低其噪声水平为目标,对其声学性能进行评估,并采用声强测试与声阵列技术相结合的方法,分析识别收获机的主要噪声源。具体研究内容及结论如下:
  (1)结合收获机的结构特点与工作原理,对其振动噪声产生的原因及主要噪声源进行分析。以收获机为研究对象,按照相关标准进行动态环境噪声与驾驶员耳位噪声测试。结果表明:动态环境下,收获机的噪声均值为84.8dB(A),标准噪声限值为87dB(A),故符合国家标准;驾驶员耳位噪声测试的均值为97.2dB(A),标准噪声限值为95dB(A),故不符合国家标准,其原因可能是,测试时收获机作业机构处于正常工作状态,其主要工作部件,如割台装置、脱粒装置、中间输送装置等部件的联结部位与张紧装置可能会产生松动,因而造成其噪声测量值超出标准限值。
  (2)对收获机主要部件进行表面近场声压测试,计算主要部件对整机的声学贡献量。分析发现,发动机为收获机的主要噪声源,脱粒滚筒、振动筛、割台装置等部件在运行时也产生了不容忽视的机械噪声。此外,随着发动机转速的升高,收获机主要部件的辐射噪声值均有明显提高。
  (3)采用p-p法测试收获机表面声强,根据各测试面的声强分布,分析识别收获机主要噪声源。测试结果表明:当收获机切割、脱粒、清选等作业机构动力均被切断时,各测试面的主要噪声源为发动机,而当切割、脱粒、清选等作业机构正常运行时,各测试面主要噪声源均不相同,前端噪声源主要为发动机、割台装置以及中间输送装置;后端主要为脱粒装置、清选装置以及发动机排气系统;左侧面主要为割台装置与脱粒装置;右侧面主要为发动机与割台装置。
  (4)采用声阵列技术对收获机进行螺旋声阵列噪声测试,根据各测试面的声压分布,分析识别收获机主要噪声源。测试结果表明:收获机噪声主要集中在1~3kHz频率范围内,而且当收获机切割、脱粒、清选等作业机构动力均被切断时,发动机为主要噪声源,而当切割、脱粒、清选等作业机构正常运行时,收获机前端噪声源主要为割台装置和中间输送装置;后端噪声源主要为脱粒装置;左侧面噪声源主要为发动机和脱粒装置;右侧面噪声源主要为发动机和割台装置。
  (5)通过噪声源识别结果发现,收获机的发动机,割台装置、脱粒装置、清选装置及中间输送装置为主要噪声源。为降低收获机整机噪声,可在发动机上增设加强筋或变平面为曲面,减少发动机运转产生的振动,而对割台装置,可缩短轴的悬臂长度和增加轴套,降低输送搅龙的弯曲振动,此外,还可以对脱粒滚筒进行模态分析与结构优化,使其固有频率避开外部激振频率,从而降低脱粒滚筒结构共振产生的强烈振动与噪声。
其他文献
我国是世界上种植油菜面积最大,且总产量最多的国家。油菜角果对油菜产量起着重要的作用。随着三维重建技术等领域的发展,在计算机中对作物植株进行数字化建模,将植株外形和器官的三维信息存储在计算机中,使作物生长规律的定量化研究成为热点。而成熟期油菜植株的三维模型的建立,将为计算机考察角果的外形特征及表型参数提供重要的基础数据。油菜角果是为种子生长发育提供营养的源器官。油菜角果的表型相关参数,是评估作物的生
学位
畜禽养殖业是我国农业中的一个重要组成部分,为获得更为全面丰富的畜禽舍环境信息,有效防止疫情的扩散保障养殖人员生命安全,提高畜禽生长质量以及产量,并降低检测成本。根据我国农业现代化的发展要求,将互联网技术应用于农业生产是我国农业现代化的必然趋势,可以为养殖人员提供多样化、准确度高的畜禽舍实时信息服务。  互联网技术是目前应用广泛的新兴技术,随着互联网技术的不断完善,各行各业与互联网的联系更加紧密。本
学位
油菜是我国重要的油料作物、绿肥作物、观赏作物、饲料作物和蜜源作物,机械化种植方式对油菜产业的发展具有重要意义。油菜作物具有播量小、籽粒小、球形度好等特点。利用多旋翼小型农用无人机进行油菜撒播作业可充分利用油菜作物和高精度自主飞行的小型无人机优势,是对油菜机械化播种方式的一种重要补充。本研究结合多旋翼小型农用无人机的特点和油菜种植农艺要求,提出了适用于无人机的油菜撒播装置,并设计了基于STM32单片
近年来,牛肉在我国城乡居民肉类消费中占比逐年上升,随着牛肉消费产业快速发展,假冒牛肉与掺假牛肉相关事件也越来越多被报道,假冒牛肉与掺假牛肉不仅扰乱了正常的市场秩序,也严重损害了消费者权益甚至身体健康,因此,研究一种快速、准确、有效的牛肉识别与掺假检测技术对保障牛肉食品安全具有重要的意义。本文以高光谱技术为检测手段,以牛肉与猪肉为实验材料,针对假冒牛肉与掺假牛肉这两种常见牛肉欺诈行为,分别探讨了高光
学位
随着工业革命的兴起,制造业在全球的发展越来越蓬勃,而装配线在制造业中有着重要的地位,特别是在大型的复杂机械设备等产品中,双边装配线的应用极为广泛。双边装配线的设计直接关系到企业的经济效益。因此,研究双边装配线平衡问题具有十分重要的意义。  本文将蚁群算法与灰狼算法相结合,提出一种混合蚁群灰狼算法,求解双边装配线第一类平衡问题;并采用eM-Plant仿真软件,针对随机型双边装配线,进行装配线优化方案
学位
藜蒿是一种营养丰富且经济性高的蔬菜,藜蒿种植已经成为湖北省经济发展的重要产业。目前国内藜蒿机械化种植程度低,人工喂苗、扦插、收获作业强度高,藜蒿种植产业生产效率还很低,除耕整地采用耕整机械外藜蒿的扦插与收获作业都需人工完成,限制了藜蒿产业扩大化,实施机械化种植,加快研制新的藜蒿移栽机械已成为提高藜蒿种植产业的迫切需求。  本文针对藜蒿人工扦插作业效率低下等问题,根据藜蒿的物理特性以及农艺技术要求,
学位
油菜是我国重要的油料作物,针对传统条播技术用种量大,个体生长良莠不齐等现实问题,本课题研制了一种勺式精量穴播排种器,利用取种勺进行精量取种。构建排种器充种、携种、清种与投种过程的力学模型,分析明确了排种器性能的影响因素。运用EDEM进行虚拟仿真试验,确定了取种勺型孔长度、取种勺安装前倾角、起始投种角及勺轮转速对排种器性能的影响规律及较优取值范围。通过排种性能试验,建立性能指标穴粒数合格率、漏播率和
学位
油菜是我国重要的油料作物,其精量播种效果取决于排种器工作的精量效率。随着精密播种技术的日趋成熟,采用电子技术的自动控制系统也被广泛应用于精密播种行业以提高排种器的工作效率。针对采用地轮、链条驱动排种器田间作业时会产生由地轮打滑、链条跳动造成的播种粒距增大以及均匀性下降的问题,本文开展了关于油菜离心式排种器转速控制系统的设计与试验研究,提出根据微耕机的前进速度来控制排种器的转速,通过分析总排量与排种
针对养殖场粪污厌氧发酵后,沼液难处理和沼液中潜在资源浪费等问题,本文提出了“沼液处理和资源回收利用工艺研究”,主要针对沼液部分分别采用鸟粪石工艺、序批式活性污泥(SBR)工艺、絮凝工艺三种不同的处理方式,优化参数,整合设计,将沼液中资源回收利用,强化其可生化性,最终达标排放,实现粪污资源化利用及深度处理于一体,达到养殖场粪污的零排放目标。  本文针对鸟粪石结晶形成的特点,采用五因素(构晶离子比、p
学位
莲藕是我国产量最大的水生蔬菜之一,开展机器采挖技术研究,提高其采挖效率,降低采挖强度,是目前发展莲藕产业的关键。  本文探究了影响莲藕拔出力的因素,并设计了一种乘坐式浮筒挖藕机,其通过脚踩驱动前行,由搭载的喷流装置冲刷莲藕上方淤泥,冲散淤泥后使莲藕上浮,完成采挖。通过水池试验、田间试验,验证所设计的浮筒浮力满足要求,驱动轮结构能带动机器运行且有效减轻作业时劳动强度,并由藕田莲藕的挖净率验证喷流装置