[实用新型]联合收获机回程板与振动筛惯性力平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种联合收获机振动筛与回程板惯性力平衡装置及平衡方法。

背景技术

振动筛与回程板是联合收获机的重要清选工作部件，由于往复运动产生的惯性力，存在着对机架冲击大，噪声大等问题；尤其随着我国联合收获机越来越向大型化方向发展，消除惯性力的不良影响也越来越引起重视。传统的惯性力平衡配重多采用经验设计方法，不够准确，且往往忽略了回程板与振动筛的往复运动会对惯性力起到抵消作用，没有从二者整体考虑惯性力的平衡。

中国专利CN204458789U公开了一种惯性力平衡优化的角度式往复活塞压缩机，该专利提出了一种惯性力平衡优化新方法，使压缩机的旋转惯性力和往复惯性力都得到较好的平衡；该专利将配重安装在主轴承侧，此种安装位置受空间限制较大。专利CN104847859A提出的一种可调行程且自动平衡惯性力的曲柄滑块机构；该实用新型通过曲柄扩大的曲柄滑块结构搭配花键配合，实现了滑块可变的微幅往复行程，利用花键组合的几何形状和质量分布的合理设计，使得机构在任意调节往复行程时都能实现惯性力的部分平衡；该专利适用于微小往复行程的机械传动，运用范围相对较小。

针对回程板驱动轴逆时针转动，振动筛驱动轴顺时针转动造成的二者运动过程中的惯性力抵消的作用，将振动筛和回程板的惯性力按水平移动惯性力和旋转惯性力分别按水平和竖直分解，在水平和竖直方向二者的惯性力都会抵消，其总惯性力也会减小。

实用新型内容

针对联合收获机在收获过程中，因回程板和振动筛产生的惯性力造成的连接处易破坏，噪声和振动较大等问题，本实用新型从惯性力总体平衡角度出发，利用回程板与振动筛相互运动关系造成的惯性力抵消情况，在理论上分析了惯性力减小的程度，提出了一种针对具有相向运动机构的惯性力总体平衡方法及配重设计的方法。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的：联合收获机回程板与振动筛惯性力平衡装置，包括回程板和振动筛，所述回程板包括回程板面，所述回程板面的一端安装有回程板滚轮，另外一端安装有回程板偏心摇动轴，所述回程板偏心摇动轴的两端安装有回程板配重组件；所述振动筛包括筛体，所述筛体的一端安装有振动筛滚轮，另外一端安装有振动筛偏心摇动轴，所述振动筛与所述回程板通过链条连接，所述振动筛与所述回程板上的链条的包绕方向相反。

上述方案中，所述回程板配重组件包括回程板链轮和回程板配重片，所述回程板链轮位于所述回程板偏心摇动轴的两端，所述回程板链轮和所述回程板配重片上都开有第一安装孔，所述回程板配重片通过螺栓固定连接在所述回程板链轮上。

上述方案中，所述振动筛配重组件包括振动筛链轮和振动筛配重片，所述振动筛链轮位于所述振动筛偏心摇动轴的两端，所述振动筛链轮和所述振动筛配重片上都开有第二安装孔，所述振动筛配重片通过螺栓固定连接在所述振动筛链轮上。

上述方案中，所述回程板配重片材质为铸铁。

上述方案中，所述振动筛配重片的材质为铸铁。

本实用新型提供的利用联合收获机回程板与振动筛惯性力平衡装置实现惯性力平衡的方法，包括如下步骤：

S1：将回程板和振动筛均简化为曲柄滑块机构，其中回程板滚轮简化为滑块、回程板面简化为连杆、回程板偏心摇动轴简化为曲柄、回程板配重组件简化为配重块；振动筛滚轮简化为滑块、筛体简化为连杆、振动筛偏心摇动轴简化为曲柄、振动筛配重组件简化为配重块；

按经典的曲柄滑块机构惯性力动力学分析：曲柄滑块机构惯性力有：B处集中质量m_B处转动惯性力F_B和C处集中质量m_c处移动惯性力F_C

式中r为曲柄长度，为曲柄旋转角速度，θ为曲柄的转角；

对于上述惯性力通过对回程板曲柄反向适当距离加一定配重进行惯性力的部分平衡；回转惯性力F_B可通过距离回转点r'的D处加质量m_D1进行平衡：

即：m_D1＝r/r'm_B

同样的对于m_C在水平方向产生的移动惯性力，再增加一个平衡质量m_D2进行惯性力平衡；由以上可知，对于曲柄滑块机构惯性力平衡的总配重m_D由两部分组成m_D1和m_D2；即：