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由于发动机激励、切割振动激励,路面不平度激励等因素的影响,导致小型收获机普遍破头率偏高。其中路面不平度所产生的影响普遍存在,并且缺乏相关研究。本文根据项目组前期与企业合作并研制的小型整杆式收获样机,为了深入探究甘蔗地路面不平度激励源对收获机刀盘振动的主要原因,本文通过下列方法对所研究的对象进行分析。首先,对刚收获完的蔗地路面不平度激励源信号进行采集。通过课题组自制的路面不平度激励源采集硬件装置,并结合比利时LMS数据采集前端和PCB加速度传感器,对某农场的平整蔗地和有坡度蔗地路面不平度激励源进行采集。该装置利用独轮车作为牵引,实心铁块作为负重,把采集过程中轮胎包络特性影响降低到最小,并且有效克服了轮胎的跳动,最终通过LMS test.lab软件对采集的路面不平度激励的响应时域信号进行频谱分析,结果表明平整蔗地和坡度蔗地路面不平度激励源频率范围相当。然后,利用MATLAB软件对所采集的路面不平度加速度信号进行处理。其中利用了EMD分解和小波阈值联合对信号进行去噪,并结合时域积分理论,实现了路面不平度激励的复现;为了项目后期试验平台的设计,利用MATLAB中的Cftool工具箱对随机信号进行分段的函数拟合,提炼出谱的集中幅值和集中频率。并且根据处理工程应用中实现载荷谱周期延拓的方法,利用雨流计数方法对随机信号进行统计分析处理,实现周期延拓,最终得到了大周期的随机路面不平度加载谱。接着,研究路面不平度激励源对甘蔗收获机刀盘振动特性的影响。利用Adams/vibration模块和简化的小型整杆式甘蔗收获机模型,并利用路面不平度激励源的功率谱密度曲线作为输入,刀盘刀尖处的垂向振动加速度幅值作为输出,仿真得到了收获机刀盘振动的幅频特性曲线,在2~3Hz时刀盘的振动响应最大,并通过实验验证了上述收获机刀盘振动机理分析方法的有效性。最后,对甘蔗收获机的结构进行分析与优化。利用有限元软件对收获机切割系统中容易影响甘蔗收获机振动的部件进行分析,并进行模态实验验证,证明了收获机的车架为影响的关键因素。然后利用实际工程经验,通过更改结构刚度来实现对车架的优化,并通过仿真,利用之前所拟合的路面不平度功率谱密度曲线作为激励源输入,验证了改进后结果的正确性。