47、运输与技术机械驾驶室承载系统振动固有频率计算及油田管道耐久性提升研究

运输与技术机械驾驶室承载系统振动固有频率计算及油田管道耐久性提升研究

运输与技术机械驾驶室承载系统振动固有频率计算

在当前的农业工业综合体（AIC）经济结构下，运输与技术机械的生产率和功率重量比不断提高，这导致机器部件和组件的振动负荷增加，尤其是承载系统结构。承载系统需要满足强度、刚度和共振振动控制的要求，然而，由于结构内部的共振，共振振动的预测较为困难，而大多数结构的疲劳破坏正是由这些共振引起的。在联合收割机等运输与技术机械中，驾驶室承载系统是机器承载系统结构的一部分，通常呈悬臂梁形式，会放大来自技术设备的共振振动。因此，开发考虑共振现象的承载系统，并采用方法调整来自主动谐波窄带振动源的固有振动频率是很有必要的。

在全球联合收割机制造中，常见的机器布局是将驾驶室与操作员尽可能靠近适配器，这增加了操作员的视野并便于控制过程。为了实现这种布局并减少金属消耗，设计师通常使用最轻的梁将驾驶室连接到联合收割机框架上。尽管梁的配置和类型各不相同，但驾驶室承载系统主要有两种常见结构：两端嵌入的悬臂梁和一端嵌入的悬臂梁。

为了设计出具有所需动态和强度特性的运输与技术机械驾驶室承载系统，需要开发相应的计算方法。基于之前的实验研究，假设横向角振动可以忽略不计，这样可以分别考虑两端嵌入梁在纵向角方向（相对于y轴）和悬臂梁在横向角方向（相对于z轴）的承载系统振动。

描述承载系统梁自由振动的方程为：
[
\frac{\partial^2}{\partial x^2}\left(EJ\frac{\partial^2 w}{\partial x^2}\right) + \rho S\frac{\partial^2 w}{\partial t^2} = 0
]