[發明專利]一種電動微耕機扶手架減振裝置及電磁阻尼自動尋優方法

有效

• 申請號: 202110573344.1
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113323989B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 尹宜勇;劉歡;朱文佳;齊林山;李浩;張伯倫;丁雨燾;王通;王國強
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03;A01B33/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 李全旺

1.一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，包括電磁動力吸振器(3)、加速度傳感器(8)和控制器(9)，所述加速度傳感器(8)采集扶手架(10)的振動加速度幅值信號并傳遞給控制器(9)，所述控制器(9)與電磁動力吸振器(3)配合逐級改變電磁動力吸振器(3)的電磁阻尼并最終實現電磁阻尼的自動尋優；

所述電磁動力吸振器(3)包括圓環柱(301)，套筒(302)，金屬圓環(303)，電磁鐵(304)，彈簧棒(305)；電磁動力吸振器(3)內部的兩端各有一個圓環柱(301)，彈簧棒(305)兩端分別置于兩個圓環柱(301)的內環中，彈簧棒(305)上固定安裝有兩個電磁鐵(304)，金屬圓環(303)夾在兩個套筒(302)之間，所述電磁鐵(304)的磁感應強度大小通過控制器(9)進行調節；

兩個所述電磁鐵(304)之間需保留有間隙，使所述金屬圓環(303)位于兩個電磁鐵(304)間隙的正中間，且保證當電磁鐵(304)在做徑向往復振動的過程中，不會與金屬圓環(303)發生碰撞。

2.根據權利要求1所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，兩個所述電磁鐵(304)的磁極方向均為軸向，二者的磁極安裝方向為同向或者反向，即兩個電磁鐵(304)間隙的左右兩側磁極為N-N或者N-S或者S-N或者S-S。

3.根據權利要求1所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，所述金屬圓環(303)的內徑大于彈簧棒(305)的直徑，使二者保持有間隙，以保證當彈簧棒(305)做徑向往復振動的過程中，金屬圓環(303)不會和彈簧棒(305)發生碰撞。

4.根據權利要求1所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，所述電磁鐵(304)的外徑小于套筒(302)的內徑，使二者保持有間隙，以保證當電磁鐵(304)做徑向往復振動的過程中，電磁鐵(304)不會和套筒(302)發生碰撞。

5.根據權利要求1所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，所述電磁鐵(304)的工作能量來源于電動微耕機的電源；所述控制器(9)、加速度傳感器(8)工作能量均來源于金屬圓環(303)在切割磁場時產生的渦電流。

6.根據權利要求1所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，所述減振裝置還包括手把(1)和螺紋端蓋(5)，所述手把(1)與扶手架(10)相連，加速度傳感器(8)和控制器(9)靠近手把(1)處安裝，手把(1)外側包裹有橡膠(2)，手把(1)內部設有圓柱空腔(6)，圓柱空腔(6)的最左端放置有擋板(7)，圓柱空腔(6)的最右端設有內螺紋孔(4)，電磁動力吸振器(3)通過螺紋端蓋(5)鎖緊安裝在圓柱空腔(6)內。

7.根據權利要求6所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置，其特征在于，所述橡膠(2)具有良好的隔熱性能，所述橡膠(2)為以芳綸纖維為原料制得的橡膠基復合材料。

8.根據權利要求1-7任一所述的一種電動微耕機扶手架減振裝置的電磁阻尼自動尋優方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，啟動電動微耕機，使其處于耕作狀態，此時電磁鐵(304)處于直接接通狀態，手把(1)開始振動，金屬圓環(303)因為振動會在磁場中切割磁感線產生渦電流，隨后部分渦電流轉化為電能為控制器(9)與加速度傳感器(8)進行供電充能；

步驟2，控制器(9)控制電磁鐵(304)的線圈電流按照預設值隨時間逐級變化，電磁鐵(304)產生的磁感應強度隨之逐級變化，使在磁場內做切割運動的金屬圓環(303)中產生的渦電流發生變化，進而改變電磁動力吸振器(3)的電磁阻尼；

步驟3，加速度傳感器(8)每1ms采集一次手把(1)的振動幅值，并將采集信號傳輸給控制器(9)；

步驟4，控制器(9)控制電磁鐵(304)在整個電流段按照預設值掃流完成后，將所有接收到的振動幅值信號進行比較，從中選出最小的振動幅值信號所對應的電流，控制電磁鐵(304)維持此電流工作，實現電磁阻尼的自動尋優，進而使手把(1)的減振效果達到最優。