工程機械雜訊與控制理論問題初探

工程機械    時間:2014-03-12 05:21:54
工程機械雜訊與控制理論問題初探簡介
document.write(』摘要:簡述了工程機械雜訊控制對於環境污染和乘坐舒適性的重要意義,以及對工程機械產品銷售市場的影響.同時簡要分析了工程機械……
工程機械雜訊與控制理論問題初探正文

document.write(』摘要:簡述了工程機械雜訊控制對於環境污染和乘坐舒適性的重要意義,以及對工程機械產品銷售市場的影響.同時簡要分析了工程機械在工作行駛中產生雜訊的各類因素,並分析了雜訊控制及測量的基本理論和方法。
關鍵詞:工程機械 雜訊 控制
引言
隨著工程機械行業的迅速發展,人們對於工程機械的舒適性和振動雜訊控制的要求越來越嚴格。雜訊的控制,不僅關係到乘坐舒適性,而且還關係到環境保護。一切雜訊又源於振動,振動能夠引起某些部件的早期疲勞損壞,從而降低工程機械的使用壽命;過高的雜訊既能損害駕駛員的聽力,還會使駕駛員迅速疲勞,從而對工程機械行駛作業安全性構成了極大的威脅。雜訊控制也關係到工程機械產品的工作的平順性、耐久性和安全性。因此振動、雜訊和舒適性這三者是密切相關的,既要減小振動,降低雜訊,又要提高乘坐舒適性,保證產品的經濟性,使工程機械產品的雜訊控制在標準範圍之內。
進入21上世紀后,人類為了實現可持續發展,提出了工程機械的環保技術和信息技術,使工程機械發展進入了新的發展階段。歐美和日本市場對工程機械產品的雜訊實施了更加嚴格的要求。因此工程機械的環保技術和信息技術是今後國際工程發展趨勢的主流。為配合國際化戰略,以國際先進產品標準為指導,提升產品技術水平,尤其為進一步開拓國際市場,徐工產品下一步發展思路和主要目標之一就是進行節能、環保、操作舒適性等技術的研究。
1雜訊的種類
產生工程機械雜訊的主要因素是空氣動力、機械傳動、液壓三部分。從結構上可分為發動機(即燃燒雜訊、排氣雜訊、冷卻風扇雜訊、發電機雜訊),發動機本體雜訊(如發動機振動,配氣軸的轉動,進、排氣門開關等引起的雜訊)。傳動系雜訊、底盤各部件的連接配合引起的雜訊,車身雜訊(發動機引起車身結構的振動,附件的安裝不合理引起的雜訊),液壓雜訊(齒輪泵,液壓閥及管路振動引起的雜訊),制動系統排氣雜訊,工作裝置動作衝擊雜訊。其中發動機及其相關件產生的雜訊佔二分之一以上。因此發動機的減振、降噪成為工程機械雜訊控制的關鍵之一。
2雜訊要求
早在1983年,一部分國產裝載機因雜訊過高,北京市公安局不發給使用牌照,購買單位紛紛要求退貨,使工程機械生產企業受到了一次強烈的衝擊。1984年,機械工業部頒布了《工程機械雜訊限值》標準(JB3774.84);1990年國家環保局頒布了《建築施工場界雜訊限值》標準(GBl2523-90)。在以上基礎上,參照ISO/DIS6393-6396:1995標準,1996年頒布了國家標準《工程機械雜訊限值》(GB16710.1—1996),該標準規定的限值作為現階段我國工程機械產品的最低指標,是強制性標準而發布實施(比JB3774.1—84有所放寬)。該標準規定了工程機械司機位置處雜訊限值為92dB(A),還規定了機外輻射雜訊聲功率級與標定功率之間的關係。
由於西方發達國家製造業水平較高,無論是發動機,還是油泵、變速箱、變矩器等機械、液壓部件等運行雜訊較小。出於對環境和對人體健康的保護,這些國家的嗓聲限值標準一直在不斷降低。歐洲雜訊限值標準於1997年修訂,比原標準下降4dB(A),其中規定最大雜訊不得大於113dB(A),發動機功率為154kW時,雜訊聲功率級限值應小於等於107dB(A),比我國現行國家標準低11dB(A).2002年1月1日,歐洲標準進一步修訂,比97年標準下降3dB(A)。在日本,1997年10月頒布實施的最低雜訊限值標準,比97年歐洲標準嚴,其中規定發動機功率大於105kWlt寸,最大雜訊不得大於106dB(A),比我國現行國家標準低12dB(A)。現在,降低工程機械產品雜訊排放限值已是全球性趨勢。
歐盟2000年5月5日的頒布的「有關室外使用設備環境雜訊排放」法規規定,從2006年1月,實施該法規第二階段雜訊排放標準,同等發動機功率設備,比1997年修訂的歐洲雜訊限值低2~3dB(A)。具體雜訊排放標準見表3
3雜訊評價與雜訊的控制
雜訊評價指標主要是指車內、外的雜訊值和振動適應性。評價方法可分為主觀評價和客觀評價。影響汽車雜訊主觀評價的主要因素是舒適性、響度和確定性。在客觀評價時,可以採用雜訊測量裝置測量試驗進行分析;此外模擬技術中的聲場分析有限元法(FEM)和邊界元法(BEM)也被廣泛應用。
國外對雜訊研究著手較早,1970年美國開始對車內嗓聲特性進行研究,八十年代,美國工程力學研究所在研究車內雜訊特性預測方面做了大量的研究工作,他們系統研究了聲學模態分析的有限單元建模方法,探討了車身結構振動對車內聲場的影響以及車內聲壓對邊界振動的影響,建立了結構一聲學藕合的有限單元模型。完成了彈性邊界的聲學模態分析和車身結構受迫振動時車內聲壓分佈的計算,推導出結構振動一聲壓波動在受到外界干擾力作用時的有限元計算公式,為車內雜訊預測分析打下了良好的基礎。
日本對工程機械雜訊的研究也非常重視,在主要傳動件雜訊得到有效控制后,深入研究不同結構形成的空氣流雜訊,並應用在新一代挖掘機等工程機械上。國內在車輛雜訊研究方面起步較晚,工程機械雜訊的分析研究則更晚。近二十年來,治理工程機械雜訊已成為許多生產廠和科研部門急需解決的重要課題。出於對舒適性的要求,國內外對車體〖駕駛室〗的振動及振動雜訊研究較多,對車外雜訊的分析研究相對較少,但近幾年來也在逐步增加。
雜訊治理首先要找出主要雜訊源。頻譜分析法是識別雜訊源基本方法之一,頻譜分析中除了使用幅值頻譜圖以外,最常用的還有功率譜圖,此外還有相干函數法、倒頻譜法。自70代起,聲全息理論發展迅速,但至今未能得到廣泛應用,主要是設備昂貴,且空間分辨誤差要大於聲波的波長。聲強測量法是80年代初在聲學測量和信號處理方面發展起來的新技術,已為人們普遍接受,由於測點太多,在我國一般廠家很難實現。近幾年,採用聲近場聲全息技術和聲壓法識別車外主要雜訊源的研究都取得了一定進展。
根據雜訊產生和傳播的機理,可以把雜訊控制技術分為以下三類:一是對雜訊源的控制,二是對雜訊傳播途徑的控制,三是對雜訊接受者的保護。其中對雜訊源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低雜訊的激振力及降低發動機部位對激振力的響應等,即改造振源和聲源。但是對雜訊源難以進行控制時,就需要在雜訊的傳播途徑中採取措施,例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。工程機械產品的減振降哚水平與整車的熱平衡性、動力性、經濟性、可靠性及強度、剛度、質量、製造成本密切相關。
3.1發動機的振動與雜訊
降低發動機雜訊是工程機械產品雜訊控制的重點。發動機是產生振動和雜訊的根源。發動機的雜訊是由燃料燃燒,配氣機構、正時齒輪及活塞的敲擊雜訊等合成的。
(1)發動機本體雜訊
降低發動機本體雜訊就要改造振源和聲源,包括用有限元法等方法分析設計發動機,選用柔和的燃燒工作過程,提高機體的結構剛度,採用嚴密的配合間隙,降低汽缸蓋雜訊。例如在油底殼上增設加強筋和橫隔板,以提高油底殼的剛度,減少振動雜訊。另外,給發動機塗阻尼材料也是一個有效的辦法。阻尼材料能把動能轉變成熱能。進行阻尼處理的原理就是將一種阻尼材料與零件結合成一體來消耗振動能量。它有以下幾種結構:自由阻尼層結構、間隔自由阻尼層結構、約束阻尼層結構和間隔約束阻尼層結構。它的採用明顯地減少了共振的幅度,加快了自由振動的衰減,降低各個零件的傳振能力,增加了零件在臨界頻率以上的隔振能力。目前,已有一些國家的專家設計了一種發動機主動隔振系統,用於減少發動機振動,以達到降低雜訊的目的。
(2)進氣雜訊
進氣雜訊是發動機的主要雜訊源之一,系發動機的空氣動力雜訊,隨發動機轉速的提高而增強。非增壓式發動機的進氣雜訊主要成分包括周期性壓力脈動雜訊、渦流雜訊、汽缸的共振雜訊等。增壓式柴油機的進氣雜訊主要來自增壓器的壓氣機。對此,最有效的方法是採用進氣消聲器。類型有阻性消聲器(吸聲型)、抗性消聲器(膨脹型、共振型、干涉型和多孔分散型)和複合型消聲器。將其與空氣濾清器結合起來(即在空濾器上增設共振腔和吸聲材料,)就成為最有效的進氣消聲器。
(3)排氣系雜訊
排氣系雜訊主要由排氣壓力的脈動雜訊,氣流通過氣門座時所發出的渦流雜訊,由於邊界層氣流的擾動而產生的雜訊以及排氣口處的噴流雜訊所組成。優化設計性能良好的消聲器,是降低車輛排氣系雜訊的重要手段之一。優化設計的方法有聲學有限元法和聲學邊界元法,但目前還處於起步階段。避免消聲器的傳遞特性與振動特性耦合是消聲器設計中要重點解決的一個問題。但是,降低排氣雜訊與提高動力性是相矛盾的,因為降低排氣雜訊與降低排氣背壓對排氣管直徑的設計有著相矛盾的要求,前者要求有較小的直徑,而後者卻相反。目前,汽車上採用並聯流路的雙功能消聲器,在減小背壓和降低氣流雜訊方面頗為有效。
另外,對於發動機排氣歧管到消聲器入口的一段管路,採用柔性管的減振、降噪效果也很明顯。
(4)冷卻風扇雜訊
冷卻風扇是雜訊的發生裝置,受到護風圈、水泵、散熱器及傳動裝置的影響,但其雜訊的產生主要取決於風扇本身結構雜訊以及與護風圈的共振。
3.2傳動系雜訊
傳動系雜訊來源於變速齒輪嚙合引起的振動和傳動軸旋轉振動。一般採取的措施是:一是選用低噪變速器,二是發動機與變速箱及後橋主減速器等部件與底盤用橡膠減振墊進行柔性連接,從而達到隔振的目的,三是控制傳動軸的平衡度,降低扭轉振動。
3.3液壓雜訊
液壓系統是工程機械的重要雜訊源。現今液壓設備在向高速、高壓和大功率的方向發展,因此雜訊也必然會相應增高。一般來說,高雜訊的液壓裝置較難正常工作,甚至會影響其應有的性能和元件壽命。
液壓系統的主要雜訊源之一是油泵,為了降低其雜訊,一是在油泵結構設計上消除一些機械衝擊和壓力衝擊,二是想辦法消除由幾何空間變化不均勻所造成的壓力脈動。
研究表明,液壓閥的雜訊特性主要與三個因素有關:閥的類型,閥內流體流向以及回遊腔內壓力。這三個因素很大程度上決定了液壓閥的雜訊。
3.4車體雜訊
車體雜訊主要有兩方面,一是車身結構因與發動機相連引起的振動雜訊,另一方面是工作裝置在裝料、卸料工作過程中撞擊發生的衝擊雜訊。控制降低此類的基本途徑是設計採用專業的隔振器。
3.5其他措施
對工程機械產品雜訊的控制,除了在設計上使用優化方法和零件的優化選用以外,還可以對雜訊進行主動控制。這就是以聲消聲技術,原理是:利用電子消聲系統產生與雜訊相位相反的聲波.使兩者的振動相互抵消,以降低雜訊。這種消聲裝置採用極其先進的電子元件,具有優異的消聲效果,可用於降低車內雜訊、發動機雜訊,還可以用於主動發動機支撐系統,以抵消發動機振動雜訊。
4雜訊測量技術
聲級計是根據國際標準和國家標準按照一定的頻率計權和時間計權測量聲壓級的儀器,它是聲學測量中最基本最常用的儀器,適用於室內雜訊、環境保護、機器雜訊、建築雜訊等各種雜訊測量。工程機械雜訊通常也是採用聲級計測量。
聲強測量是雜訊控制領域內出現的一門新技術。由於聲強是矢量,反應了聲能傳播的大小和方向,其測量不受環境的影響。聲強測量也屬非接觸測量,不受聲源類型的限制。通過聲強測量,不但可測得聲源聲強級的高低,同時可識別聲源的方位,用它來識別雜訊源和研究結構的傳聲損失,比用聲壓法研究具有許多優點。隨著電子技術、信號處理技術和計算機技術的發展,聲強測量法己成為聲學領域中一種重要的測量技術,特別是在車輛雜訊控制中得到了廣泛的應用。聲強測量主要的優點在於:
1)聲強法具有較好的抗背景雜訊的能力,它簡化試驗條件對試驗環境要求不高,可以方便地應用於車輛的雜訊測試分析。2)通過聲強測試分析得到的三維聲強圖和等聲強線圖等,能夠定性、定量、形象地描述車輛雜訊的聲場特性,可有效地進行雜訊源定位分析,對於改進設計提高整車的雜訊水平具有實際的重要意義。
參考文獻
l徐大平,王憲成:內燃機雜訊控制的現狀與發展 裝甲兵工程學院學報,2005(2)
2盛美萍,王敏慶,孫進才:雜訊與振動控制技術基礎. 北京:科學出版社,2001
3應懷樵:現代振動與雜訊技術(第3卷) 航空工業出版社.2002年9月
4周勇麟,李樹珉:汽車雜訊原理、檢測與控制 中國環境科學出版社,1992』); 摘要:簡述了工程機械雜訊控制對於環境污染和乘坐舒適性的重要意義,以及對工程機械產品銷售市場的影響.同時簡要分析了工程機械在工作行駛中產生雜訊的各類因素,並分析了雜訊控制及測量的基本理論和方法。
關鍵詞:工程機械 雜訊 控制
引言
隨著工程機械行業的迅速發展,人們對於工程機械的舒適性和振動雜訊控制的要求越來越嚴格。雜訊的控制,不僅關係到乘坐舒適性,而且還關係到環境保護。一切雜訊又源於振動,振動能夠引起某些部件的早期疲勞損壞,從而降低工程機械的使用壽命;過高的雜訊既能損害駕駛員的聽力,還會使駕駛員迅速疲勞,從而對工程機械行駛作業安全性構成了極大的威脅。雜訊控制也關係到工程機械產品的工作的平順性、耐久性和安全性。因此振動、雜訊和舒適性這三者是密切相關的,既要減小振動,降低雜訊,又要提高乘坐舒適性,保證產品的經濟性,使工程機械產品的雜訊控制在標準範圍之內。
進入21上世紀后,人類為了實現可持續發展,提出了工程機械的環保技術和信息技術,使工程機械發展進入了新的發展階段。歐美和日本市場對工程機械產品的雜訊實施了更加嚴格的要求。因此工程機械的環保技術和信息技術是今後國際工程發展趨勢的主流。為配合國際化戰略,以國際先進產品標準為指導,提升產品技術水平,尤其為進一步開拓國際市場,徐工產品下一步發展思路和主要目標之一就是進行節能、環保、操作舒適性等技術的研究。
1雜訊的種類
產生工程機械雜訊的主要因素是空氣動力、機械傳動、液壓三部分。從結構上可分為發動機(即燃燒雜訊、排氣雜訊、冷卻風扇雜訊、發電機雜訊),發動機本體雜訊(如發動機振動,配氣軸的轉動,進、排氣門開關等引起的雜訊)。傳動系雜訊、底盤各部件的連接配合引起的雜訊,車身雜訊(發動機引起車身結構的振動,附件的安裝不合理引起的雜訊),液壓雜訊(齒輪泵,液壓閥及管路振動引起的雜訊),制動系統排氣雜訊,工作裝置動作衝擊雜訊。其中發動機及其相關件產生的雜訊佔二分之一以上。因此發動機的減振、降噪成為工程機械雜訊控制的關鍵之一。
2雜訊要求
早在1983年,一部分國產裝載機因雜訊過高,北京市公安局不發給使用牌照,購買單位紛紛要求退貨,使工程機械生產企業受到了一次強烈的衝擊。1984年,機械工業部頒布了《工程機械雜訊限值》標準(JB3774.84);1990年國家環保局頒布了《建築施工場界雜訊限值》標準(GBl2523-90)。在以上基礎上,參照ISO/DIS6393-6396:1995標準,1996年頒布了國家標準《工程機械雜訊限值》(GB16710.1—1996),該標準規定的限值作為現階段我國工程機械產品的最低指標,是強制性標準而發布實施(比JB3774.1—84有所放寬)。該標準規定了工程機械司機位置處雜訊限值為92dB(A),還規定了機外輻射雜訊聲功率級與標定功率之間的關係。
由於西方發達國家製造業水平較高,無論是發動機,還是油泵、變速箱、變矩器等機械、液壓部件等運行雜訊較小。出於對環境和對人體健康的保護,這些國家的嗓聲限值標準一直在不斷降低。歐洲雜訊限值標準於1997年修訂,比原標準下降4dB(A),其中規定最大雜訊不得大於113dB(A),發動機功率為154kW時,雜訊聲功率級限值應小於等於107dB(A),比我國現行國家標準低11dB(A).2002年1月1日,歐洲標準進一步修訂,比97年標準下降3dB(A)。在日本,1997年10月頒布實施的最低雜訊限值標準,比97年歐洲標準嚴,其中規定發動機功率大於105kWlt寸,最大雜訊不得大於106dB(A),比我國現行國家標準低12dB(A)。現在,降低工程機械產品雜訊排放限值已是全球性趨勢。
歐盟2000年5月5日的頒布的「有關室外使用設備環境雜訊排放」法規規定,從2006年1月,實施該法規第二階段雜訊排放標準,同等發動機功率設備,比1997年修訂的歐洲雜訊限值低2~3dB(A)。具體雜訊排放標準見表3
3雜訊評價與雜訊的控制
雜訊評價指標主要是指車內、外的雜訊值和振動適應性。評價方法可分為主觀評價和客觀評價。影響汽車雜訊主觀評價的主要因素是舒適性、響度和確定性。在客觀評價時,可以採用雜訊測量裝置測量試驗進行分析;此外模擬技術中的聲場分析有限元法(FEM)和邊界元法(BEM)也被廣泛應用。
國外對雜訊研究著手較早,1970年美國開始對車內嗓聲特性進行研究,八十年代,美國工程力學研究所在研究車內雜訊特性預測方面做了大量的研究工作,他們系統研究了聲學模態分析的有限單元建模方法,探討了車身結構振動對車內聲場的影響以及車內聲壓對邊界振動的影響,建立了結構一聲學藕合的有限單元模型。完成了彈性邊界的聲學模態分析和車身結構受迫振動時車內聲壓分佈的計算,推導出結構振動一聲壓波動在受到外界干擾力作用時的有限元計算公式,為車內雜訊預測分析打下了良好的基礎。
日本對工程機械雜訊的研究也非常重視,在主要傳動件雜訊得到有效控制后,深入研究不同結構形成的空氣流雜訊,並應用在新一代挖掘機等工程機械上。國內在車輛雜訊研究方面起步較晚,工程機械雜訊的分析研究則更晚。近二十年來,治理工程機械雜訊已成為許多生產廠和科研部門急需解決的重要課題。出於對舒適性的要求,國內外對車體〖駕駛室〗的振動及振動雜訊研究較多,對車外雜訊的分析研究相對較少,但近幾年來也在逐步增加。
雜訊治理首先要找出主要雜訊源。頻譜分析法是識別雜訊源基本方法之一,頻譜分析中除了使用幅值頻譜圖以外,最常用的還有功率譜圖,此外還有相干函數法、倒頻譜法。自70代起,聲全息理論發展迅速,但至今未能得到廣泛應用,主要是設備昂貴,且空間分辨誤差要大於聲波的波長。聲強測量法是80年代初在聲學測量和信號處理方面發展起來的新技術,已為人們普遍接受,由於測點太多,在我國一般廠家很難實現。近幾年,採用聲近場聲全息技術和聲壓法識別車外主要雜訊源的研究都取得了一定進展。
根據雜訊產生和傳播的機理,可以把雜訊控制技術分為以下三類:一是對雜訊源的控制,二是對雜訊傳播途徑的控制,三是對雜訊接受者的保護。其中對雜訊源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低雜訊的激振力及降低發動機部位對激振力的響應等,即改造振源和聲源。但是對雜訊源難以進行控制時,就需要在雜訊的傳播途徑中採取措施,例如吸聲、隔聲、消聲、減振及隔振等措施。工程機械產品的減振降哚水平與整車的熱平衡性、動力性、經濟性、可靠性及強度、剛度、質量、製造成本密切相關。
3.1發動機的振動與雜訊
降低發動機雜訊是工程機械產品雜訊控制的重點。發動機是產生振動和雜訊的根源。發動機的雜訊是由燃料燃燒,配氣機構、正時齒輪及活塞的敲擊雜訊等合成的。
(1)發動機本體雜訊
降低發動機本體雜訊就要改造振源和聲源,包括用有限元法等方法分析設計發動機,選用柔和的燃燒工作過程,提高機體的結構剛度,採用嚴密的配合間隙,降低汽缸蓋雜訊。例如在油底殼上增設加強筋和橫隔板,以提高油底殼的剛度,減少振動雜訊。另外,給發動機塗阻尼材料也是一個有效的辦法。阻尼材料能把動能轉變成熱能。進行阻尼處理的原理就是將一種阻尼材料與零件結合成一體來消耗振動能量。它有以下幾種結構:自由阻尼層結構、間隔自由阻尼層結構、約束阻尼層結構和間隔約束阻尼層結構。它的採用明顯地減少了共振的幅度,加快了自由振動的衰減,降低各個零件的傳振能力,增加了零件在臨界頻率以上的隔振能力。目前,已有一些國家的專家設計了一種發動機主動隔振系統,用於減少發動機振動,以達到降低雜訊的目的。
(2)進氣雜訊
進氣雜訊是發動機的主要雜訊源之一,系發動機的空氣動力雜訊,隨發動機轉速的提高而增強。非增壓式發動機的進氣雜訊主要成分包括周期性壓力脈動雜訊、渦流雜訊、汽缸的共振雜訊等。增壓式柴油機的進氣雜訊主要來自增壓器的壓氣機。對此,最有效的方法是採用進氣消聲器。類型有阻性消聲器(吸聲型)、抗性消聲器(膨脹型、共振型、干涉型和多孔分散型)和複合型消聲器。將其與空氣濾清器結合起來(即在空濾器上增設共振腔和吸聲材料,)就成為最有效的進氣消聲器。
(3)排氣系雜訊
排氣系雜訊主要由排氣壓力的脈動雜訊,氣流通過氣門座時所發出的渦流雜訊,由於邊界層氣流的擾動而產生的雜訊以及排氣口處的噴流雜訊所組成。優化設計性能良好的消聲器,是降低車輛排氣系雜訊的重要手段之一。優化設計的方法有聲學有限元法和聲學邊界元法,但目前還處於起步階段。避免消聲器的傳遞特性與振動特性耦合是消聲器設計中要重點解決的一個問題。但是,降低排氣雜訊與提高動力性是相矛盾的,因為降低排氣雜訊與降低排氣背壓對排氣管直徑的設計有著相矛盾的要求,前者要求有較小的直徑,而後者卻相反。目前,汽車上採用並聯流路的雙功能消聲器,在減小背壓和降低氣流雜訊方面頗為有效。
另外,對於發動機排氣歧管到消聲器入口的一段管路,採用柔性管的減振、降噪效果也很明顯。
(4)冷卻風扇雜訊
冷卻風扇是雜訊的發生裝置,受到護風圈、水泵、散熱器及傳動裝置的影響,但其雜訊的產生主要取決於風扇本身結構雜訊以及與護風圈的共振。
3.2傳動系雜訊
傳動系雜訊來源於變速齒輪嚙合引起的振動和傳動軸旋轉振動。一般採取的措施是:一是選用低噪變速器,二是發動機與變速箱及後橋主減速器等部件與底盤用橡膠減振墊進行柔性連接,從而達到隔振的目的,三是控制傳動軸的平衡度,降低扭轉振動。
3.3液壓雜訊
液壓系統是工程機械的重要雜訊源。現今液壓設備在向高速、高壓和大功率的方向發展,因此雜訊也必然會相應增高。一般來說,高雜訊的液壓裝置較難正常工作,甚至會影響其應有的性能和元件壽命。
液壓系統的主要雜訊源之一是油泵,為了降低其雜訊,一是在油泵結構設計上消除一些機械衝擊和壓力衝擊,二是想辦法消除由幾何空間變化不均勻所造成的壓力脈動。
研究表明,液壓閥的雜訊特性主要與三個因素有關:閥的類型,閥內流體流向以及回遊腔內壓力。這三個因素很大程度上決定了液壓閥的雜訊。
3.4車體雜訊
車體雜訊主要有兩方面,一是車身結構因與發動機相連引起的振動雜訊,另一方面是工作裝置在裝料、卸料工作過程中撞擊發生的衝擊雜訊。控制降低此類的基本途徑是設計採用專業的隔振器。
3.5其他措施
對工程機械產品雜訊的控制,除了在設計上使用優化方法和零件的優化選用以外,還可以對雜訊進行主動控制。這就是以聲消聲技術,原理是:利用電子消聲系統產生與雜訊相位相反的聲波.使兩者的振動相互抵消,以降低雜訊。這種消聲裝置採用極其先進的電子元件,具有優異的消聲效果,可用於降低車內雜訊、發動機雜訊,還可以用於主動發動機支撐系統,以抵消發動機振動雜訊。
4雜訊測量技術
聲級計是根據國際標準和國家標準按照一定的頻率計權和時間計權測量聲壓級的儀器,它是聲學測量中最基本最常用的儀器,適用於室內雜訊、環境保護、機器雜訊、建築雜訊等各種雜訊測量。工程機械雜訊通常也是採用聲級計測量。
聲強測量是雜訊控制領域內出現的一門新技術。由於聲強是矢量,反應了聲能傳播的大小和方向,其測量不受環境的影響。聲強測量也屬非接觸測量,不受聲源類型的限制。通過聲強測量,不但可測得聲源聲強級的高低,同時可識別聲源的方位,用它來識別雜訊源和研究結構的傳聲損失,比用聲壓法研究具有許多優點。隨著電子技術、信號處理技術和計算機技術的發展,聲強測量法己成為聲學領域中一種重要的測量技術,特別是在車輛雜訊控制中得到了廣泛的應用。聲強測量主要的優點在於:
1)聲強法具有較好的抗背景雜訊的能力,它簡化試驗條件對試驗環境要求不高,可以方便地應用於車輛的雜訊測試分析。2)通過聲強測試分析得到的三維聲強圖和等聲強線圖等,能夠定性、定量、形象地描述車輛雜訊的聲場特性,可有效地進行雜訊源定位分析,對於改進設計提高整車的雜訊水平具有實際的重要意義。
參考文獻
l徐大平,王憲成:內燃機雜訊控制的現狀與發展 裝甲兵工程學院學報,2005(2)
2盛美萍,王敏慶,孫進才:雜訊與振動控制技術基礎. 北京:科學出版社,2001
3應懷樵:現代振動與雜訊技術(第3卷) 航空工業出版社.2002年9月
4周勇麟,李樹珉:汽車雜訊原理、檢測與控制 中國環境科學出版社,1992   

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  • 接地雜訊處理
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One thought on “工程機械雜訊與控制理論問題初探