非線形力学系の機械構成要素を考慮した時系列解析と理論モデルの提案

考虑非线性动力系统机械部件的时间序列分析和理论模型建议

• 批准号: 17658109
• 负责人: 井上 英二
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17658109/
• 关键词: ウェーブレット解析; 非線形振動解析; 衝突振動; 衝突モデル; 設計パラメータ; コンバイン; 刈取部の振動特性; バランスウェイト; 位相軌道図; 準周期振動; リカレンスプロット

昨年度までに、実機のコンバイン刈取部を用いて水平方向の振動加速度値の測定及び本機が有する振動特性をウェーブレット解析と非線形振動解析の応用により明らかにしてきた。その課程において、刈取部の振動が、駆動周期に相当する振動帯とその3倍周期に相当する振動帯により構成されていることが確認された。さらに、この3倍周期振動が刈刃-リンクアーム間の結合部位に発生する衝突振動であることが示唆された。本年度は、上記の結果を受け、リンクアーム-刈刃間の衝突振動を考慮した振動解析モデルの構築を行った。刈取部はスライダークランク機構により刈刃を往復駆動する構造を有している。本モデルでは、スライダークランク機構を質点系と表現し、リンクアーム端と刈刃の結合部位にバネとダッシュポットで構成されるフォークトモデルで規定した衝突モデルを導入した。さらに、刈刃がリンクアーム端から作用される力を考慮し、刈刃の運動方程式を導出し、上記の質点系のもつ慣性力とあわせ刈取部全体の慣性力をシミュレートした。以上、刈取部の水平方向の慣性力を解析的に予測した結果、実測値との高い相関が得られ、本モデルが振動低減に向けた解析モデルとして有効であることを示した。本モデルシミュレーションプログラムでは、クランク車径・バランスウェイト質量・各質点の質量・リンクアーム長などの設計パラメータを可変に入力可能であり、設計段階での振動性能評価が簡易に行え、実用的な利点も有している。

The measurement of vibration acceleration value in horizontal direction and the application of vibration characteristic analysis and non-linear vibration analysis of the machine are discussed in detail. The vibration of the vibration part of the course is equal to the vibration frequency of the vibration part and the vibration frequency of the vibration part is equal to the vibration frequency of the vibration part of the vibration part of the course. In addition, the three-fold periodic vibration is generated at the joint part between the cutting edge and the cutting edge. This year, the results of the above report were received, and the vibration between the cutting edges was considered. The cutting part has a reciprocating mechanism. This paper introduces the principle of particle system performance, separation and edge combination. In addition, the force acting on the cutting edge is considered, and the equation of motion of the cutting edge is derived. The imaginary force of the particle system recorded above is considered. The results of the prediction of the imaginary force in the horizontal direction of the above part, the high correlation of the measured value, and the low vibration direction of the original part are shown. This paper describes the design of vibration performance evaluation of design stage, which is easy to operate and practical.

项目成果

Vibration Characteristics and Modeling of Knife Driving System of Combine Harvester (Part 2)

• DOI: 10.11357/jsam1937.68.5_59
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery
• 作者: T. Fukushima;E. Inoue;Muneshi Mitsuoka;Matsui Masami;T. Okayasu

Vibration Characteristics and Modeling of Knife Driving System of Combine Harvester (Part 3)

联合收割机割刀驱动系统振动特性及建模（第3部分）

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the JAPANESE SOCIETY of AGRICULTURAL MACHINERY Vol.68,No.5
• 作者: Mutsuro J Tanaka N;Kato Y;Dodds AW;Yano T;Nakao M;T.Fukushima et al.;T.Fukushima et al.;T.Fukushima et al.
• 通讯作者: T.Fukushima et al.

Vibration Characteristics and Modeling of Knife Driving System of Combine Harvester (Part 1)

联合收割机割刀驱动系统振动特性及建模（第1部分）

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the JAPANESE SOCIETY of AGRICULTURAL MACHINERY Vol.68,No.5
• 作者: Mutsuro J Tanaka N;Kato Y;Dodds AW;Yano T;Nakao M;T.Fukushima et al.
• 通讯作者: T.Fukushima et al.