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  液压系统降噪试验

  通过频谱分析与主泵的基频进行比较,可以得出主泵为主要噪声源之一,首先对主泵进行降噪研究。由于主泵为主要采购件,因此只能通过对比法来进行验证。


  首先选择一款基本参数与样机相近的主泵进行更换,其它零部件不变,按照测试方法,对重新进行噪声测试,由于排除了其它影响因素,因此得到的测试数据只是主泵对整机噪声的影响,通过更换主泵B后,机外辐射噪声和司机耳边噪声都有了明显的降低。
小型挖掘机

  为了找出两种主泵对整机噪声影响的差异性,下面我们通过加速度传感器测试来获取主泵位置处的频谱分析。为了保证数据的一致性,这里采用替代测试法,测绘时必须保证测试环境及样机状态的一致性。加速度传感器采用等同的布置方法,


  动力源降噪方案


  首先应该采用的是对消声器进行包裹处理,在消声器的外面包裹一层耐热吸引材料做成的包裹层,来降低消声器产生的噪声传递。同时还能起到降低热辐射的作用,从而改善发动机舱内部的空气温度。其次就是通过在发动机舱的内部涂抹吸音涂层或者是吸音海绵,来阻止空气噪声的传播。最后就是通过选择低转速的柴油机来降低本体噪声。


  噪声测试结果分析

小型挖掘机
  通过对消声器包裹和发动机舱增加吸音涂层后,对改进后的整机重新进行噪声测试,机外辐射噪声有102.5dB(A)降低到了101.8B(A),降低了0.7dB(A),司机耳边噪声有86dB(A)降低到了81.8dB(A),降低了4.2dB(A)。通过对动力源的降噪措施,司机耳边噪声有了明显的改善。


  在保证其他状态不变的情况下,拆除风扇,对同一测试点进行测试,重新进行频谱分析,对该点进行通过频谱分析,频率振幅高点408Hz没有了,这点也证实了412Hz确实是风扇的二阶倍频,且该高点为风扇所致。


  风扇降噪方案和测试结果


  通过风扇安装和不安装状态的频谱分析可知,风扇也是液压挖掘机的主要噪声源之一。为了使整机的噪声指标满足国家标准的要求,必须对风扇进行相应的降噪措施。由第二章可知,风扇的转速对风扇的噪声贡献最大,但由于整机丢热平衡的要求非常严格。因此,在保证噪声减低的通知,整机的热平衡也是必须满足的前提条件。


  为了满足降噪的要求,与风扇供应厂家进行了技术交流。厂家正好研发了一款新式风扇,风扇的扇形采用变截面设计,可有效的降低风扇噪声。通过厂家提供的测试报告,同等规格和散热要求的情况下,噪声能够降低 1-2dB(A)。我们可知,通过降低风扇的叶片数同样够起到降低噪声的作用。


  因此我们选择了厂家生产的一款新型 5 叶片风扇,通过热平衡测试,能够满足整机性能的要求。

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  将新风扇安装到整机上,依据前期的测试条件重新进行频谱测试。将两次的测试结果进行比较,可知,机外辐射噪声由 102.5dB(A)降低到了101.2,dB(A),降低了 1.3dB(A),司机耳边噪声由 86dB(A)降低到了 85.2dB(A),降低了 0.8dB(A)。该风扇降噪方案效果显著。


  然后根据国标标准中的测试方法进行对该样机进行测试,从而得出基线数据,通过对基线数据进行频谱分析,确定了液压挖掘机的主要噪声源及各个噪声源相应的频谱构成,将频谱分析中的幅值高点与主要零部件基频的对比,依此来确定各幅值对应的噪声源。


  对于液压系统的降噪措施,主要从主泵入手,通过更换主泵,达到了降低了液压系统的噪声水平的目的。对动力源本体噪声采取了切断传播路径的降噪措施。并提出在整机设计时应优选低速柴油机的方案。冷却风扇的降噪措施主要通过更换新式风扇和降低风扇页数来实现。通过对比测试,各降噪措施效果明显。


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