李 君，薛坤鹏，杨 洲※，洪添胜，张倩倩，许坚聪

果园货运链索风致振动非线性动力学分析

李 君1,2，薛坤鹏1,2，杨 洲1,2※，洪添胜1,2，张倩倩1,2，许坚聪1

（1. 华南农业大学工程学院，广州 510642；2. 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州 510642）

为解析风荷载持续激励对果园货运系统工作稳定性的影响，研究了行进链索在不同风荷载条件下的风致振动响应。基于Hamilton原理推导了风荷载作用下行进链索横向振动的动力学微分方程，采用Crank-Nicolson半显示数值离散方法对方程进行离散求解，仿真分析了行进链索在不同平均风速作用下的横向振动特性。设计了链索货运系统的风荷载试验平台，采用LabWindows/CVI对采集视频分帧后的图像进行处理，试验对比研究了不同平均风速风荷载激励的链索横向振动。研究结果表明，平均风速在0～10 m/s范围内变化的低速风荷载起到了一定的气动阻尼作用，行进链索的横向振动幅值减小并呈收敛趋势。该文为风荷载作用下轴向行进链索横向振动控制研究提供了理论参考。

农业机械；运输；模型；风荷载；行进链索；横向振动；果园；数值解

0 引 言

为解决丘陵山地果品和农资的机械化运送问题[1-2]，华南农业大学国家柑橘产业技术体系机械研究室研制并推广应用果园链索循环货运系统[3-5]，有效解放劳动力，提高了生产率。链索货运系统的牵引链索由水平链环与垂直链环交错连接而成，相邻链环分别用来传动和连接挂钩。与承载式货……