松材线虫病也称松树萎蔫病,传染性极强,被称为松树的“癌症”。研究表明,将患病松材碎解成厚度10mm以下的颗粒或木片时松材线虫卵就无法越冬,可阻隔疫情的蔓延。然而由于林区内路况因素影响,木材的运输十分不便。为及时有效进行患病松材的就地处理,研发了一款ZNL-1型盘式松木削片机。然而削片设备振动噪声大、冲击力强,因此有必要研究削片机主要工作部件乃至整机的振动特性。研究内容如下:(1)利用Inventor建立了整机的三维模型,并在ANSYS Workbench中对整机进行了模态分析。整机前六阶模态分析结果如下:在一阶模态和二阶模态下,发动机前后左右摆动;在三、四阶模态下,切削机构前后左右摆动;在五阶和六阶,发动机和切削机构分别发生扭转变形。(2)削片机的振动主要来自于切削机构的振动。削片机空载运行时,切削机构的振动主要由刀盘不平衡引起。松木切削时,切削机构的振动是由切削力不连续引起的。建立了两种典型工况下的削片机整机振动模型,得到了其运动特性方程。利用MATLAB软件绘制了不同因素下整机的运动特性曲线。研究发现,当削片机在空载运行时,振动速度和加速度随主轴转速的增大而增大。切削松木时,整机的振幅、振动速度和加速度随切削直径和主轴转速的增大而增大。(3)根据样机振动测试结果,给出了削片机在空载和切削木材时的振动加速度图和频谱图。从图中可以看出,在空载条件下,整机在各个方向上的振动加速度都很小。在载荷作用下,振动加速度在各个方向都有较大的增加。随着刀盘主轴转速的增加,整机的振动加速度在向各个方向都增大。随着木材直径的增大,整机各个方向的振动加速度增大。实验结果与理论分析相吻合。