基于加速度传感器的拖拉机振动特性研究.docx

72传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第12期

DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)12-0072-03

基于加速度传感器的拖拉机振动特性研究*袁加奇，邓晓亭，朱思洪，马佳富，鲁植雄

(南京农业大学工学院江苏省农业智能化装备重点实验室，江苏南京210031)

摘要：以常发CF700型拖拉机为研究对象，设计和建立了拖拉机整车振动加速度测试系统，分别测量了拖拉机前桥垂向、后桥垂向以及座椅和驾驶室底板位置的垂向、横向、纵向等4个部位9个轴向的振动加速度。计算了座椅和驾驶室底板位置的联合加速度均方根值，并通过几何关系得到拖拉机质心处的垂向和俯仰角振动加速度以及加速度功率谱密度。实验结果表明：拖拉机振动加速度随行驶速度增加而增大，前桥加速度最大，座椅和驾驶室底板位置的垂向加速度较其他两个方向偏大，其联合加速度均方根值大于人体感觉极不舒适的标准。各轴向加速度功率谱密度的峰值均集中在3~5Hz。

关键词：加速度传感器；测试系统；振动加速度；功率谱密度

中图分类号：S219文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)12-0072-03

Researchonvibrationcharacteristicsoftractorbasedonaccelerationsensor*

YUANJia-qi,DENGXiao-ting,ZHUSi-hong,MAJia-fu,LUZhi-xiong

(KeyLaboratoryofIntelligentEquipmentforAgricultureofJiangsuProvince,CollegeofEngineering,

NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210031,China)

Abstract:TakingtheCF700tractorasresearchobject,designandbuilduptractorvehiclevibrationaccelerationtestsystem,measuretractorfrontandrearaxleverticalaccelerationaswellasseatsandcabinfloorvertical,transverseandlongitudinalvibrationacceleration.SeatsandcabinfloorpositionjointaccelerationRMSarecalculated,andverticalandpitchinganglevibrationaccelerationandPSDoftractorcentroidareobtainedthroughtractorgeometricrelation.Theresultsshowthatthetractorvibrationaccelerationincreaseswiththeincreaseofspeed,thefrontaxleaccelerationisbiggest,theverticalaccelerationofseatandcabinfloorpositionisbiggerthanotherdirectionandthejointaccelerationRMSisgreaterthanthestandardofbodyfeelsuncomfortable.TheacelerationPSDareconcentratedin3~5Hz.Thestudyprovidesimportantbasisforthelaterdevelopmentoftractorvibrationreductiondesign.

Keywords:accelerationsensor;testsystem;vibrationacceleration;PSD

0引言

拖拉机在田间作业或运输状态下会引起驾驶员的全身振动，容易