基于约翰迪尔1204型拖拉机减振座椅的参数选择
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和２ ． ７ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ 。
试 验所 用 拖 拉 机 是 约 翰 迪 尔 １ ２ ０ ４型 ， 发 动 机 最 大 功率 ８ ８ ｋ Ｗ， 整机质量 ４ ５ ７ ０ ｋ ｇ ， 前 后 轮 胎 尺 寸 分 别
动机 、 传 递装 置 和农 业 机 械 产 生 的振 动 都 会 不 同程 度
０ 引 言
拖 拉机 是农 民 的基 本 作 业 工 具 ， 也 是 农 民作 业 操 作 的场 所 ， 受 行 驶 道 路 和 作 业 场 地 等 因 素 的影 响 ， 拖 拉机 所 承 受 的振 动 比其 它 车 辆 更 为 剧 烈 。 振 动 使 拖 拉 机 的行 驶 平 顺 性 下 降 ， 严 重 影 响 驾 驶 员 的 身 体 健 康 。研 究 表 明 ， 人体 对 频率 在 ４～１ ２ ． ５ Ｈ ｚ的 垂 直 振 动 最 敏感 。其 中 ， 在 ４～８ Ｈ ｚ 频率 范 围 内 ， 人 的 内脏 器 官 产 生共 振 ； 在 ８～１ ２ ． ５ Ｈ ｚ频 率 范 围 内 ， 对 人 的脊 椎 系 统影 响很 大 Ｊ 。拖 拉 机在 大振 幅低 频 率 运 行 工 况 下 ， 其振 动 频 率 可 以 同人体 器 官 的 固有频 率 相接 近 Ｊ 。
械 行 进 和 播种 作 业 ， 以及 田问草 地 、 田间 土 路 和 翻耕 地 行进 时机 体 的振动 情 况 ， 得 到 在 各 种 作 业 条 件 下 拖 拉 机 座
椅 下 方 机 体 的垂 直 振 动 峰值 频 率 主 要集 中在 ２ ． ６—４ ． １ Ｈ ｚ范 围 内 的 结 论 。 在 此 基 础 上 ， 设 计 了 一 种 结 构 简 单 的
减振座椅模型 ， 通过 Ｍ ａ ｔ Ｌ ａ ｂ软 件 对 该 座 椅 的 力 学 模 型 进 行 仿 真 ， 选 择 适 合 该 型 拖 拉 机 减 振 要 求 的 减 振 座 椅 参
数一 弹簧 刚 度 和减 振 器 阻 尼 ， 结 果表 明 ： 该 座 椅 模 型可 以有 效 隔绝 机 体 传 递 到座 椅 的振 动 ， 且 能够 满 足 不 同 体 再
试 验采 用 丹麦 Ｂ ＆ Ｋ公 司生 产 的六 通 道 Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｌ Ａ Ｎ
—
传递到拖 拉机 的机 体上 ， 而座椅 是安 装 在机 体上 部
的， 机 体 是座 椅 的 激 励 源 ， 因此 研 究 拖 拉 机 机 体 在 各
种 条件 下 的振 动 特 性 对 减 振 座 椅 的 设 计 是 必 不 可 少 的 。本 文 测 试 了拖 拉 机 在 不 同 地 面 及 作 业 条 件 下 座 椅 正 下方 机 体 的振 动情 况 ， 通 过 数 据 分 析 得 出 拖 拉 机 机 体在 各 种状 态 下 的振 动 激 励 频 率 ， 为 后 续 拖 拉 机 减 振 座椅 的设计 提 供 了依 据 。
拖 拉 机进 行 农 业 作 业 时 ， 由 田 问路 面 不 平 度 、 发
１ ． １ 试 验 条 件
试 验 在 呼 和 浩 特 市 武 川 县 保 护 性 耕 作 区域 的 莜 麦茬 地 、 油 菜茬 地 、 田问草 地 、 翻 耕 地 和 田 问 土 路 进 行， 油 菜茬 地 和莜 麦茬 地 的平均 残 茬 高度 分别 是 ４ ０ ｃ ｍ
ｘ Ｉ 振动 测 试 系统 。通 道 输入 模 块 标 准 频 率 范 围 ０～
５ １ ． ２ ｋ Ｈ ｚ ， 最大采样 频率 １ ３ １ ． ０ ７ ２ ｋ Ｈ ｚ ， 量 程 固有 噪 声 ≤２ Ｖ， 不 同频 率 高 通 滤 波 器 频 率 响应 优 于 － ＋ ０ ． １ ｄ Ｂ， 测 试范 围为 １～ ２ ０ ｋ Ｈｚ ， 传感 器 灵 敏度 为 ０ ． １ ｍ Ｖ ／ ｇ 。试 验 采用 Ｖ — Ｂ Ｏ Ｘ 车速 测 试 装 置 ， 利用 Ｇ Ｐ Ｓ适 时监 测 并 显 示 车速 数据 。
和１ ３ ｅ ａ， ｒ 播 种 机正 常 的播 种 速度 是 ３～ ６ ｋ ｍ／ ｈ ， 测试 保 持３ ± Ｏ ． ５ ｋ ｍ／ ｈ和 （ ６ ＋ ０ ． ５ ｋ ｍ ／ ｈ ） 的慢 速 和快 速运 行 条 件 。试 验地 块 地 势 平 坦 ， 土壤 为沙土壤 性质 ， 油 菜 茬 地和莜 ％ 和 １ １ ． ２ ％， 地表 １ ０ ｃ ｍ 处 土壤 平 均硬 度 分别 是 ２ ． ６ ｋ ｇ ／ ｅ ｍ
驾驶 员 的减 振 适应 性 。 关 键 词 ：拖 拉 机 ；减 振 座 椅 ；参 数 选 择 中 图 分 类 号 ：Ｓ Ｓ ２ １ ９ ． ０ ３ ２ ． ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ７） １ ２ — ０ ２ ３ ６ — ０ ７
是 １ ４ ． ９ — ２ ４和 １ ８ ． ４ — ３ ８ ， 前后轮胎 压分别 为 ２ ０ ０ ｋ Ｐ ａ 和１ ８ ０ ｋ Ｐ ａ 。拖拉 机 附 带 的 作 业 机 械 是 得 利 新 ２ Ｂ ＭＳ 一 ９ Ａ免耕 播 种机 ， 整机 质 量 ８ ６ ０ ｋ ｇ ， 作 业 行 数 ９行 ， 施 肥 深度 １ ５ ０ ｍ ｍ， 工作 幅宽 ２ １ ０ ０ ｍ ｍ。
２ ０ １ ７年 １ ２月
农 机 化 研 究
第 １ ２期
基 于约翰迪尔 １ ２ Ｏ ４ 型 拖 拉 机 减 振 座 椅 的 参 数 选 择
闫建 国 ，王 春光 ，王 利 娟
（ 内蒙 古农 业 大 学 机 电工 程 学 院 ，呼 和浩 特 摘 ０ １ ０ ０ １ ８ ）
要 ： 为探 究 拖拉 机 减 振 座椅 的设 计 ， 测 试 了 约翰 迪 尔 １ ２ ０ ４型 拖拉 机 分 别 在 油菜 茬 地 、 莜 麦 茬 地 附带 播 种 机
试 验所 用 拖 拉 机 是 约 翰 迪 尔 １ ２ ０ ４型 ， 发 动 机 最 大 功率 ８ ８ ｋ Ｗ， 整机质量 ４ ５ ７ ０ ｋ ｇ ， 前 后 轮 胎 尺 寸 分 别
动机 、 传 递装 置 和农 业 机 械 产 生 的振 动 都 会 不 同程 度
０ 引 言
拖 拉机 是农 民 的基 本 作 业 工 具 ， 也 是 农 民作 业 操 作 的场 所 ， 受 行 驶 道 路 和 作 业 场 地 等 因 素 的影 响 ， 拖 拉机 所 承 受 的振 动 比其 它 车 辆 更 为 剧 烈 。 振 动 使 拖 拉 机 的行 驶 平 顺 性 下 降 ， 严 重 影 响 驾 驶 员 的 身 体 健 康 。研 究 表 明 ， 人体 对 频率 在 ４～１ ２ ． ５ Ｈ ｚ的 垂 直 振 动 最 敏感 。其 中 ， 在 ４～８ Ｈ ｚ 频率 范 围 内 ， 人 的 内脏 器 官 产 生共 振 ； 在 ８～１ ２ ． ５ Ｈ ｚ频 率 范 围 内 ， 对 人 的脊 椎 系 统影 响很 大 Ｊ 。拖 拉 机在 大振 幅低 频 率 运 行 工 况 下 ， 其振 动 频 率 可 以 同人体 器 官 的 固有频 率 相接 近 Ｊ 。
械 行 进 和 播种 作 业 ， 以及 田问草 地 、 田间 土 路 和 翻耕 地 行进 时机 体 的振动 情 况 ， 得 到 在 各 种 作 业 条 件 下 拖 拉 机 座
椅 下 方 机 体 的垂 直 振 动 峰值 频 率 主 要集 中在 ２ ． ６—４ ． １ Ｈ ｚ范 围 内 的 结 论 。 在 此 基 础 上 ， 设 计 了 一 种 结 构 简 单 的
减振座椅模型 ， 通过 Ｍ ａ ｔ Ｌ ａ ｂ软 件 对 该 座 椅 的 力 学 模 型 进 行 仿 真 ， 选 择 适 合 该 型 拖 拉 机 减 振 要 求 的 减 振 座 椅 参
数一 弹簧 刚 度 和减 振 器 阻 尼 ， 结 果表 明 ： 该 座 椅 模 型可 以有 效 隔绝 机 体 传 递 到座 椅 的振 动 ， 且 能够 满 足 不 同 体 再
试 验采 用 丹麦 Ｂ ＆ Ｋ公 司生 产 的六 通 道 Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｌ Ａ Ｎ
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传递到拖 拉机 的机 体上 ， 而座椅 是安 装 在机 体上 部
的， 机 体 是座 椅 的 激 励 源 ， 因此 研 究 拖 拉 机 机 体 在 各
种 条件 下 的振 动 特 性 对 减 振 座 椅 的 设 计 是 必 不 可 少 的 。本 文 测 试 了拖 拉 机 在 不 同 地 面 及 作 业 条 件 下 座 椅 正 下方 机 体 的振 动情 况 ， 通 过 数 据 分 析 得 出 拖 拉 机 机 体在 各 种状 态 下 的振 动 激 励 频 率 ， 为 后 续 拖 拉 机 减 振 座椅 的设计 提 供 了依 据 。
拖 拉 机进 行 农 业 作 业 时 ， 由 田 问路 面 不 平 度 、 发
１ ． １ 试 验 条 件
试 验 在 呼 和 浩 特 市 武 川 县 保 护 性 耕 作 区域 的 莜 麦茬 地 、 油 菜茬 地 、 田问草 地 、 翻 耕 地 和 田 问 土 路 进 行， 油 菜茬 地 和莜 麦茬 地 的平均 残 茬 高度 分别 是 ４ ０ ｃ ｍ
ｘ Ｉ 振动 测 试 系统 。通 道 输入 模 块 标 准 频 率 范 围 ０～
５ １ ． ２ ｋ Ｈ ｚ ， 最大采样 频率 １ ３ １ ． ０ ７ ２ ｋ Ｈ ｚ ， 量 程 固有 噪 声 ≤２ Ｖ， 不 同频 率 高 通 滤 波 器 频 率 响应 优 于 － ＋ ０ ． １ ｄ Ｂ， 测 试范 围为 １～ ２ ０ ｋ Ｈｚ ， 传感 器 灵 敏度 为 ０ ． １ ｍ Ｖ ／ ｇ 。试 验 采用 Ｖ — Ｂ Ｏ Ｘ 车速 测 试 装 置 ， 利用 Ｇ Ｐ Ｓ适 时监 测 并 显 示 车速 数据 。
和１ ３ ｅ ａ， ｒ 播 种 机正 常 的播 种 速度 是 ３～ ６ ｋ ｍ／ ｈ ， 测试 保 持３ ± Ｏ ． ５ ｋ ｍ／ ｈ和 （ ６ ＋ ０ ． ５ ｋ ｍ ／ ｈ ） 的慢 速 和快 速运 行 条 件 。试 验地 块 地 势 平 坦 ， 土壤 为沙土壤 性质 ， 油 菜 茬 地和莜 ％ 和 １ １ ． ２ ％， 地表 １ ０ ｃ ｍ 处 土壤 平 均硬 度 分别 是 ２ ． ６ ｋ ｇ ／ ｅ ｍ
驾驶 员 的减 振 适应 性 。 关 键 词 ：拖 拉 机 ；减 振 座 椅 ；参 数 选 择 中 图 分 类 号 ：Ｓ Ｓ ２ １ ９ ． ０ ３ ２ ． ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ７） １ ２ — ０ ２ ３ ６ — ０ ７
是 １ ４ ． ９ — ２ ４和 １ ８ ． ４ — ３ ８ ， 前后轮胎 压分别 为 ２ ０ ０ ｋ Ｐ ａ 和１ ８ ０ ｋ Ｐ ａ 。拖拉 机 附 带 的 作 业 机 械 是 得 利 新 ２ Ｂ ＭＳ 一 ９ Ａ免耕 播 种机 ， 整机 质 量 ８ ６ ０ ｋ ｇ ， 作 业 行 数 ９行 ， 施 肥 深度 １ ５ ０ ｍ ｍ， 工作 幅宽 ２ １ ０ ０ ｍ ｍ。
２ ０ １ ７年 １ ２月
农 机 化 研 究
第 １ ２期
基 于约翰迪尔 １ ２ Ｏ ４ 型 拖 拉 机 减 振 座 椅 的 参 数 选 择
闫建 国 ，王 春光 ，王 利 娟
（ 内蒙 古农 业 大 学 机 电工 程 学 院 ，呼 和浩 特 摘 ０ １ ０ ０ １ ８ ）
要 ： 为探 究 拖拉 机 减 振 座椅 的设 计 ， 测 试 了 约翰 迪 尔 １ ２ ０ ４型 拖拉 机 分 别 在 油菜 茬 地 、 莜 麦 茬 地 附带 播 种 机