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某工程机械驾驶室的减振优化研究

柳超杰 陈振雷 吕孝鲁 商晴

柳超杰, 陈振雷, 吕孝鲁, 商晴. 某工程机械驾驶室的减振优化研究[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(5): 682-687. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200049
引用本文: 柳超杰, 陈振雷, 吕孝鲁, 商晴. 某工程机械驾驶室的减振优化研究[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(5): 682-687. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200049
Liu Chaojie, Chen Zhenlei, Lü Xiaolu, Shang Qing. Research on Vibration Reduction Optimization for Driving Cab of a Construction Machinery[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(5): 682-687. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200049
Citation: Liu Chaojie, Chen Zhenlei, Lü Xiaolu, Shang Qing. Research on Vibration Reduction Optimization for Driving Cab of a Construction Machinery[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(5): 682-687. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200049

某工程机械驾驶室的减振优化研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200049
基金项目: 

宁波大学人才工程项目(理) 421806920

详细信息
    作者简介:

    柳超杰(1994-), 硕士研究生, 研究方向为动力机械结构仿真与测试研究, 562963813@qq.com

    通讯作者:

    陈振雷, 教授, 博士, chenzhenlei@nbu.edu.cn

  • 中图分类号: TH122;TH113;U461.2

Research on Vibration Reduction Optimization for Driving Cab of a Construction Machinery

  • 摘要: 针对某工程机械驾驶室的振动过大问题,采用试验测试与仿真模拟相结合的方法,对驾驶室的减振性能进行了评估与优化。通过对各测点振动加速度频谱图的分析,探究了驾驶室振动过大问题的原因,并采用壳单元模型进行模态分析,实现了故障再现;进而根据仿真结果,对驾驶室进行了优化设计,并对该优化方案进行了验证。结果表明:驾驶室的振动放大问题是因驾驶室底板模态与发动机激振频率在50 Hz和80 Hz附近发生共振所致;通过对驾驶室结构的优化设计,有效地规避了发动机的激振频率,振动传递率满足小于70%的要求,达到了减振的目的。
  • 图  1  驾驶室各测点的位置分布图

    图  2  驾驶室底板三向加速度传感器布置示意图

    图  3  左前测点和右前测点的振动加速度频谱图

    图  4  驾驶室的有限元模型图

    图  5  驾驶室的模态振型图

    图  6  驾驶室优化的细节图

    图  7  优化后驾驶室的模态振型图

    表  1  测试的振动加速度值与传递率

    测点 工况 减振前/g 减振后/g 传递率/%
    左前测点Z方向 低速行走 0.206 1 0.318 3 154.44
    低速工作 0.375 4 0.678 7 180.79
    高速行走 3.507 6 2.131 6 60.77
    高速工作 3.475 8 2.151 6 61.90
    右前测点Z方向 低速行走 0.986 6 0.453 3 45.94
    低速工作 1.344 2 0.631 9 47.01
    高速行走 0.889 1 0.889 5 100.04
    高速工作 1.878 6 2.334 3 124.26
    左后测点Z 低速行走 1.100 0 0.267 1 24.29
    低速工作 1.712 9 0.628 5 36.69
    高速行走 3.496 8 2.063 6 59.01
    高速工作 3.078 6 1.891 3 61.44
    右后测点Z方向 低速行走 0.895 4 0.281 9 31.49
    低速工作 1.479 3 0.486 5 32.89
    高速行走 3.471 2 1.671 9 48.17
    高速工作 3.900 0 1.526 2 39.13
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    表  2  优化后驾驶室的振动加速度值与传递率

    测点 工况 减振前/g 减振后/g 传递率/%
    左前测点Z方向 低速行走 0.277 8 0.141 6 50.97
    低速工作 0.382 2 0.251 1 65.70
    高速行走 3.786 9 2.151 6 56.81
    高速工作 3.465 3 2.198 1 63.43
    右前测点Z方向 低速行走 1.010 2 0.501 2 49.61
    低速工作 1.645 3 0.785 6 47.75
    高速行走 0.779 1 0.322 4 41.38
    高速工作 1.883 1 1.122 1 59.59
    左后测点Z方向 低速行走 1.342 6 0.302 1 22.50
    低速工作 1.565 3 0.798 1 38.21
    高速行走 3.505 6 2.356 1 67.21
    高速工作 3.231 4 2.113 1 65.39
    右后测点Z方向 低速行走 0.912 4 0.291 6 31.96
    低速工作 1.503 4 0.490 0 32.59
    高速行走 3.532 1 1.698 7 48.09
    高速工作 4.010 1 1.623 1 40.48
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2019-09-26
  • 刊出日期:  2020-05-05

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