郁南聯合收割機發動機減振系統的研究

發動機振動主要源于周期性變化的氣體壓力、曲柄連桿機構往復運動質量慣性力、旋轉運動質量慣性力,以及他們的力矩作用,由于材料在制造加工過程中尺寸、重量的誤差與實際平衡及理論設計之間存在差距,使發動機得不到平衡的部分傳給支點,引起車架和整機的振動。通過改變發動機系統的結構參數來降低振動,往往成本較高且潛力有限(國外在小功率四沖程發動機上安裝平衡軸),實際中應用簡便的辦法是增加振動系統的阻尼,利用阻尼作用消耗振動能量來達到減振的目的。大多數聯合收割機發動機的支撐都是通過4個支點橫向后置在整機機架上,在與機架螺栓聯接處安裝有橡膠減振墊,通過減振墊的阻尼作用減少發動機振動傳輸。3060型聯合收割機發動機現有的減振系統借鑒了引進的1000系列機型的隔振經驗,完全與1000系列聯合收割機零部件和隔振方式通用,其結構緊湊,布局合理。由于1000系列聯合收割機發動機為六缸機,機體本身平衡優于3060型聯合收割機的四缸發動機,而且與整機聯接點固定位置恰當(重心無偏置,距離整機重心近),動力輸出受力均衡,其怠速與滿負荷作業引起的振動相對很小,對整機及其工作部件影響甚微。而3060型聯合收割機發動機由于載荷特點、振動類型、工作環境及發動機重心等存在一定的差異,在田間作業過程中,原隔振系統承載能力薄弱,同步輸出振動大,發動機振動和其他振源交互作用,使機器本身與零部件造成一定的損害,諸如液壓油箱開裂,駕駛員位置振感強烈等,影響整機的性能及可靠性。減振系統的設計就是根據振動學理論,在振源傳遞途徑中安裝隔振裝置——減振墊,建立系統的振動模型,從而合理設計和選擇減振墊參數。衡量結構減振能力的主要指標是動剛度和傳導率,復雜結構的動剛度多采用有限元進行分析[1]。發動機作業時,同時受到周期性變化的氣體壓力、往復運動質量慣性力、旋轉運動質量慣性力以及力矩作用,隔振為多自由度系統。假設發動機為一剛體,具有6個方向的自由度運動,每個自由度具有各自的頻率,并相互影響。對于3060型安裝系統,經測試確定減振墊的最高共振頻率和最低隔離怠速后,可以簡化為6個互不干涉的運動,其只影響所處固定位置的減振墊。