[发明专利]一种电动微耕机扶手架减振装置及电磁阻尼自动寻优方法

说明书

本发明公开了一种电动微耕机扶手架减振装置及电磁阻尼自动寻优方法，该减振装置包括电磁动力吸振器、加速度传感器和控制器，加速度传感器用于采集扶手架的振动加速度幅值信号并传递给控制器，控制器与电磁动力吸振器配合逐级改变电磁动力吸振器的电磁阻尼并最终实现电磁阻尼的自动寻优。本发明可以根据电动微耕机耕作时不同的工况，自动寻优出最佳的电磁阻尼，以改善电动微耕机耕作时引起的扶手架振动强度较大的问题；同时还可以利用金属圆环中的涡电流转化为电能为控制器进行充电，不仅节能，而且提高了振动能量的利用率，使减振效果更加显著。

技术领域

本发明属于振动控制领域，尤其涉及一种电动微耕机扶手架减振装置及电磁阻尼自动寻优方法。

背景技术

我国丘陵山区面积占全国耕地总面积的2/3以上，其地块狭小零碎分散，缺乏机耕道，机械转移极其不便，不适宜大中型农业机械作业。而电动微耕机由于其体积小、质量轻、结构简单，可以在田间自由行驶，克服了大型农用机械无法进入山区田块的缺点，成为丘陵山区不可或缺的耕作机具。在电动微耕机的工作过程中，旋耕刀切削土壤会产生振动，并通过机架等结构的传递，造成扶手架的强烈振动，最后作用于人手，不仅影响电动微耕机的操作舒适性，而且可能会对操作人员造成不同程度的身体损害，因此对电动微耕机扶手架的减振研究就非常有必要。

综上所述，如何根据电动微耕机耕作时不同的工况，自动寻优出最佳的电磁阻尼，以改善电动微耕机耕作时引起的扶手架振动强度较大的问题，成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种电动微耕机扶手架减振装置，其特征在于，包括电磁动力吸振器3、加速度传感器8和控制器9，所述加速度传感器8采集扶手架10的振动加速度幅值信号并传递给控制器9，控制器9与电磁动力吸振器3配合逐级改变电磁动力吸振器3的电磁阻尼并最终实现电磁阻尼的自动寻优。

优选的，所述电磁动力吸振器3包括圆环柱301，套筒302，金属圆环303，电磁铁304，弹簧棒305；电磁动力吸振器3内部的两端各有一个圆环柱301，弹簧棒305两端分别置于两个圆环柱301的内环中，弹簧棒305上固定安装有两个电磁铁304，金属圆环303夹在两个套筒302之间，所述电磁铁304的磁感应强度大小通过控制器9进行调节。

优选的，两个所述电磁铁304之间需保留有间隙，使所述金属圆环303位于两个电磁铁304间隙的正中间，且保证当电磁铁304在做径向往复振动的过程中，不会与金属圆环303发生碰撞。

优选的，两个所述电磁铁304的磁极方向均为轴向，二者的磁极安装方向为同向或者反向，即两个电磁铁304间隙的左右两侧磁极为N-N或者N-S或者S-N或者S-S。

优选的，所述金属圆环303的内径大于弹簧棒305的直径，使二者保持有间隙，以保证当弹簧棒305做径向往复振动的过程中，金属圆环303不会和弹簧棒305发生碰撞。

优选的，所述电磁铁304的外径小于套筒302的内径，使二者保持有间隙，以保证当电磁铁304做径向往复振动的过程中，电磁铁304不会和套筒302发生碰撞。

优选的，所述电磁铁304的工作能量来源于电动微耕机的电源；所述控制器9、加速度传感器8工作能量均来源于金属圆环303在切割磁场时产生的涡电流。

优选的，所述减振装置还包括手把1和螺纹端盖5，所述手把1与扶手架10相连，加速度传感器8和控制器9靠近手把1处安装，手把1外侧包裹有橡胶2，手把1内部设有圆柱空腔6，圆柱空腔6的最左端放置有挡板7，圆柱空腔6的最右端设有内螺纹孔4，电磁动力吸振器3通过螺纹端盖5锁紧安装在圆柱空腔6内。

优选的，所述橡胶2具有良好的隔热性能，所述橡胶2为以芳纶纤维为原料制得的橡胶基复合材料。

本发明的目的还在于提供一种电动微耕机扶手架减振装置的电磁阻尼自动寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：