新型准零刚度果蔬运输隔振系统设计

铁世萃，王花兰

新型准零刚度果蔬运输隔振系统设计

铁世萃1，王花兰2

（1.青海交通职业技术学院，西宁 810000；2.兰州交通大学，兰州 730070）

为避免果蔬在运输过程中因振动造成损伤，导致价值下降，基于准零刚度隔振技术，提出一种采用紧凑、高效的弹簧–滚轮–滚珠负刚度机构的新型果蔬运输隔振箱装置。首先，基于弹簧–滚轮–滚珠负刚度机构与垂向正刚度弹簧并联的方式设计准零刚度果蔬运输隔振系统结构；其次，分析其静力学特性，推导该非线性隔振装置的刚度特性；最后，在果蔬运输系统模型运动微分方程基础上建立Simulink仿真模型，研究在C级路面激励下，该新型运输隔振系统的动态隔振特性。研究结果表明，通过合理的结构参数设计，该隔振装置在平衡点附近将具有高静态刚度、低动态刚度的准零刚度特性。在C级路面激励下，该新型运输隔振系统的振动位移峰的峰值相较于对应线性系统的衰减约29.3%，加速度均方根值衰减约97.3%。设计合理的新型果蔬运输系统的隔振效率优于对应的线性隔振系统的。

果蔬运输；准零刚度；隔振设计；非线性

果蔬类农产品在农村经济中占有重要地位，是乡村产业结构调整和我国实施乡村振兴战略的重要环节[1-2]。果蔬类农产品的流通必然需要物流运输，而物流运输过程中长时间的振动是导致果蔬机械损伤的重要原因，我国每年有大量的水果和蔬菜由于机械损伤而导致价值降低甚至丢弃[3-5]。高性能的果蔬运输隔振设计具有重要的研究价值和良好的应用前景[6-7]。……