小型甘蔗收獲機車架拓撲優化與試驗*

賴曉，曾邦，李尚平，莫瀚寧, 3, 4，何桂慶，曹鉑瀟

(1. 廣西大學機械工程學院，南寧市，530004； 2. 廣西民族大學電子信息學院，南寧市，530006；3. 廣西大學輕工與食品工程學院，南寧市，530004； 4. 梧州學院機械與材料工程學院，廣西梧州，543000)

0 引言

在我國，甘蔗收獲機械化程度較低，特別在廣西，甘蔗機械收獲作業率不到0.1%，人工收獲為主要方式，導致我國的甘蔗生產成本比巴西、泰國等國家高出一倍，十分缺乏國際競爭力[1]。由于種植甘蔗的地區多為丘陵，復雜的路況容易使甘蔗收獲機車架因共振而發生疲勞損壞，同時車架也是整機的主要支座部件，承載和支撐駕駛室、發動機、剝葉機、物流輸送裝置等部件，承受各種交變載荷，是各激振源引起刀盤振動的主要傳遞路徑。

隨著科技進步，虛擬樣機技術也得到快速的發展，這為小型甘蔗收獲機車架的設計與優化提供了更有效的方法[2-3]。黃瓊春等運用輕量化的思想優化了小型甘蔗收獲機臺架結構，提高了臺架的剛性；姚艷春等[4]利用模態振型分析與試驗結合的方法，分析了玉米收獲機車架的振動特性，并在此基礎上進行結構優化改善了振動頻率；胡迎春等[5]對甘蔗收割機的機架虛擬樣機進行了模態分析，采用一階法對機架整體作靜力強度優化和輕量化設計，在保證強度的前提下使整體質量降低約7%。另外，華中科技大學何力[6]利用動態優化設計方法和減振優化數學模型，對船舶板架結構完成了振動特性分析和結構動態優化；……