993年12月农业机械学报第24卷第4期手扶拖拉机扶手把振动的治理焦群英汪倩华陈奎孚孙家其欧阳初【摘要】研究了利用隔振技术治理手扶拖拉机扶手把振动的方法,并通过实验测量得到的数据证明这种方法具有良好的隔振效果。文章首先讨论了手扶拖拉机隔振装置的设计要求,推导了安装隔振装置后发动机振动的微分方程,由此得到了隔振装置的设计参数。文章验证了使用所研制的隔振装置治理手扶拖拉机扶手把振动的效果。测试数据表明:本文所设计的治理方法将扶手把振动减小了51%。这种隔振装置结构简单,安装方便,可以用于国内所有8.skw的新、泊手扶拖拉机的振动治理,也适用于以同类柴油机为动力的其它机械的隔振。叙词振动治理,隔振装置,拖拉机1前言手扶拖拉机是我国小型农用拖拉机的主要机种之一。它使用范围很广,不仅用于农田作业,而且大量用于短途运输。据资料介绍〔1〕,1989年我国手扶拖拉机的保有量为400万台,并且以每年50万台的速度增加。由于手扶拖拉机手把结构为一外伸梁,且其动力是单缸柴油机,造成手扶拖拉机工作时尤其是用于运输作业时手把剧烈振动。手扶拖拉机手把的振动量级己经超过了人体所能承受的允许标准〔“〕。手扶拖拉机扶手座结构的剧烈振动还经常造成行驶中脱档,导致事故的发生。此外,手扶拖拉机结构的剧烈振动会造成结构件的疲劳断裂,减小手扶拖拉机的使用寿命。因此,手扶拖拉机手把振动治理是关系到数百万驾驶员健康和人身安全的大问题。手扶拖拉机手把的振动是手扶拖拉机轮子通过凹凸不平路面时产生的冲击和发动机运动部件不平衡惯性力等共同作用下手扶拖拉机结构的响应。手把振动的大小与这两种激励特性及手扶拖拉机结构的动态特性有直接关系。目前,对手扶拖拉机手把振动的研究主要集中在其结构的动态特性方面〔3~5〕。这些研究试图从结构的角度加以修改,避免结构共振,达到减小手把振动的目的。这方面的研究是必需的。但是,手扶拖拉机结构几何尺寸或形状的任何变动都将变更制造厂的设备或工艺。在目前情况下,这类方案较难推广使用。作者对造成手扶拖拉机手把振动的振源进行了比较系统的分析,着重研究了路面激励和焦群英北京农业工程大学基础部副教授,100083北京市清华东路汪倩华北京农业工程大学基础部系副主任副教授陈奎孚北京农业工程大学基础部研究生孙家其北京市劳动保护科学研究所副研究员,100054北京市肉然亭路5号取阳初非京市劳动保护科学研究所工程师第心期手扶拖拉机扶手把振动的治理发动机激励对手把振动的贡献的定量关系,并进行了实验验证〔“〕。实测数据表明:路面激励所引起的手把振动加速度仅占这两种激励共同作用手把振动加速度的1/4左右。实验数据清楚地说明:发动机激励是引起手扶拖拉机手把振动的主要振源,只有减小发动机对手把振动的传递,治理手把振动才会取得明显的效果。2手扶拖拉机手把振动的治理方案由于发动机的不平衡惯性力是造成手扶拖拉机手把振动的主要激励源,在发动机与机架之间安装隔振装置将会减小发动机对手把振动的激励。因此,可以设计一种隔振装置替代目前使用的刚性发动机座垫,达到减振的目的。这种治理方案具有下述优点:它可以用于不同制造厂生产的手扶拖拉机,且不改变当前的生产设备和工艺。此外,它不仅适用于新制造的手扶拖拉机,同样也可用于大量目前正在使用的拖拉机。设计发动机隔振装置时,不仅要考虑它的隔振性能,同时必须确保不影响手扶拖拉机的工作性能。安装隔振装置后,在发动机与手扶拖拉机的机架之间增加了柔性的隔振器,这将产生一系列新的问题。手扶拖拉机发动机的动力是依靠张紧的胶带传递至行走和作业机构的。安装隔振装置后,要使它的工作性能不受影响,应使胶带的张力与刚性发动机座垫的张力相同。这就要求隔振装置有较大的水平方向刚度。其次,由于隔振装置变形较大,会使发动机左右摇摆比较明显,影响发动机的支承稳定性。按照人体手部振动的有关标准〔7〕,在分析人的手部振动时,应同时分析和测量手部承受的互相垂直的、特定的x*,Y*和z。三个方向振动的加速度。该标准规定只取其中最大的一个作为参数,用它评价振动对人手部的影响。已经测量的结果〔6〕表明,手扶拖拉机驾驶员手部x。方向的振动加速度最大,这个方向对应...
