手扶拖拉機抓振動的危害分析

手扶拖拉機抓振動的危害分析

支持拖拉機是我國農(nóng)業(yè)機械手機的主要類型之一。作為中國農(nóng)村的主要動力，它在農(nóng)業(yè)和短途運輸以及農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。大量應用實踐表明:手扶拖拉機輕巧;機動性好;對道路要求不高,通過性好;田間作業(yè)時空行率小,地頭留的少,經(jīng)濟性好;田間轉移和短途運輸都比較方便;還可完成犁耕、播種、收割、抽水等多種作業(yè),綜合利用程度比較高;另外手扶拖拉機,尤其是中小功率手扶拖拉機價格低廉,適合我國農(nóng)民的購買能力。1起落架振動,影響生物處理和性能目前我國手扶拖拉機的動力經(jīng)濟性和工作可靠性有了很大的提高,外形也日趨美觀,然而手扶拖拉機工作時手把振動劇烈,這給機器本身和駕駛員帶來了嚴重危害。a.手扶拖拉機手把的振動會造成構件的疲勞斷裂,加速某些機件的損壞,降低機器的工作效率和工作質(zhì)量,縮短機器使用壽命,增加環(huán)境噪聲。b.手把的振動嚴重影響了手扶拖拉機的正常工作,導致脫擋,而且常會使駕駛員感到情緒煩躁,易引發(fā)交通事故。c.當手把的振動量級超過了人體所能承受的范圍時,容易造成手臂的血管、神經(jīng)、骨骼和關節(jié)等組織的損傷。操作手扶拖拉機時,振動長時間作用于人手,輕者會導致工作效率降低,重者會引起以末梢循環(huán)障礙為主的疾病,即局部振動病等。2主要原因是扶手扶手的振動2.1發(fā)動機轉速隨轉速的特性手扶拖拉機所用的發(fā)動機大都是單缸柴油機,單缸柴油機的運動質(zhì)量不平衡,產(chǎn)生慣性力,從而引起發(fā)動機轉速的一倍頻、二倍頻等的振動。此外,燃燒過程,進排氣過程,轉速波動,噴油系統(tǒng),制造安裝誤差,重心位置等也是引起發(fā)動機振動的因素,作用于發(fā)動機上的激振力和力矩通過發(fā)動機與機架間的支座傳到手扶拖拉機的機架,引起了手扶拖拉機手把的振動。2.2地面幾何形狀在輪胎參數(shù)相同的條件下,路面對輪胎的作用力與路面凹凸的幾何形狀和路面的物理特性及輪子的行駛速度有關。由于手扶拖拉機主要用于田間作業(yè)和鄉(xiāng)村短途運輸,運行路況較差,輪胎受地面的隨機激振力較大,因此引發(fā)了手把的振動。3手托臂教育法的緩解振動措施3.1手扶拖拉機振動模式目前,對手扶拖拉機手把振動的研究主要集中在其結構的動態(tài)特性方面,這些研究主要是從結構的角度加以改進,避免結構共振,達到減小手把振動的目的,這方面的研究是必需的,但手扶拖拉機結構幾何尺寸或形狀的任何變動都將變更制造廠的設備或工藝,目前情況下這類方案較難推廣使用。手把振動的大小不但與手扶拖拉機結構的動態(tài)特性有關,還與凹凸不平的路面和發(fā)動機運動部件不平衡慣性力有直接關系,他們是手把振動的主要振源。3.2手扶拖拉機可選用振動治理方式a.由于發(fā)動機現(xiàn)有的不平衡慣性力是造成手扶拖拉機手把振動的主要激勵源,要降低手扶拖拉機手把的振動,首先要解決好單缸柴油機的平衡問題,由此國內(nèi)已設計出了剪切和拉壓復合型的隔振裝置,在發(fā)動機與手扶拖拉機的機架之間安裝此裝置替代原發(fā)動機的剛性支座,可以減小發(fā)動機激振力對手把的作用,取得了良好的減振效果。b.在手扶拖拉機機架上安裝減振裝置。采用橡膠元件增大阻尼和減小振動傳遞率以降低振動,是手扶拖拉機手把減振的有效措施。在任何工況下,發(fā)動機和路面的激勵通過橡膠的相變和分子擴散等物理機制消耗和擴散振動的能量,使瞬態(tài)振動迅速衰減,降低振動的幅值,使傳到手把的振動量減小,從而達到減振的目的。c.在手把上加配重,在飛輪上做偏角平衡,對扶手架的質(zhì)量和剛度進行局部修改等方法對治理手扶拖拉機手把的振動也有一定的效果。但此措施實施起來較困難。4對手扶拖拉機手把振動研究的幾點看法a.手扶拖拉機手把的振動是手扶拖拉機結構和駕駛員身體組成的大系統(tǒng)對地面和發(fā)動機兩種激勵的響應,其振動的大小不僅與這兩種激勵有關,還與整個大系統(tǒng)的動態(tài)特性有關。在實際工作時,駕駛員不僅改變了原來結構的質(zhì)量分布,還改變了手把的支撐情況,在發(fā)動機額定轉速附近系統(tǒng)會發(fā)生共振。所以只從手扶拖拉機結構本身的動態(tài)特性和兩種激勵方面研究是不夠的,為了有效地治理手把振動,應把手扶拖拉機和駕駛員當作一個整體來研究。b.的工作性能,且應本著結構簡單、制造容易、質(zhì)量輕、成本低維修和安裝方便等原則c.手扶拖拉機用于運輸?shù)臅r間占總工作時間的60%～70%,且運輸工況的振動比較嚴重,因此手扶拖拉機手把振動的研究應根據(jù)運輸工況進行。d.發(fā)動機運動時的不平衡慣性力是引起手把振動的主要原因,是進行手把振動研究時應著重考慮的因素。而引起發(fā)動機振動的一些其他因素,