一种背负式喷雾喷粉机动态分析与优化

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我国作为一个农业大国,农作物病虫害的危害所造成的损失一直不容忽视,背负式喷雾喷粉机作为背负作业的小型农用机具,已经在我国的病虫害防治方面得到了广泛的使用。本文以一种背负式喷雾喷粉机隔振系统的减振降噪为工程背景,对其隔振器参数进行了参数优化,为背负式喷雾喷粉机的隔振优化提供了参考依据。主要进行了以下研究工作:  首先,调研了背负式喷雾喷粉机国内外的研究动态及发展趋势,分析了背负式喷雾喷粉机的工作原理,根据其结构特点与工作方式建立简化的动力学模型。基于动力学模型进行力传递率分析,选择隔振器的刚度、阻尼以及隔振器与质心之间的水平距离作为优化变量,通过MATLAB优化工具箱进行参数优化,将优化参数代入力传递率方程与优化前隔振效果进行对比,工作频率下力传递率减小2.7%,达到隔振效果提高的目标。  其次,利用Solidworks三维制图软件绘制其整机三维实体模型,通过ANSYS Workbench进行整机模态分析,并对激振源发动机进行有限元模态分析,基于整机的有限元分析进行谐响应分析,得到工作状态下的幅频响应曲线,通过分析可以看出:在激振频率下,结构最大应力处所受应力为2.36MPa。  最后,利用LMS Test.Lab对整机进行锤击实验,得到整机隔振系统的幅频响应曲线,识别整机前六阶固有频率,与理论计算结果以及有限元计算模态结果进行对比,其误差均在允许范围内,验证动力学模型与三维实体模型创建的准确性和有效性。
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