履带式液压挖掘机噪声控制

《履带式液压挖掘机噪声控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、履带式液压挖掘机的噪声控制网站首页>>业界动态>>工程机械常识>>履带式液压挖掘机的噪声控制   我要投稿时间：2009-1-139:11:00 文章来自于：(中国建筑机械网)　随着“中国制造”跨入国际市场，中国工程机械产品开始大批量的出口。当我们的履带式液压挖掘机跨进国际市场时，减振降噪成为挡在我们面前很大的困难，要想冲破这个技术壁垒，必须满足CE欧盟特有的强制性标准。CE是欧盟市场的基本销售条件，以确保使用者的安全、卫生和健康的标准。CE标准规定发动机标定功率为50~160kW范围内的履带式液压挖掘机司机位置处噪声限值85dB(A)，比国家标准G

2、B1670.1-1996限值92dB(A)低7dB(A)；机外辐射噪声规定值比国家标准低了8~15dB(A)。我们通过降噪技术措施改进，使我们公司内十个品种的履带式液压挖掘机噪声限值都达到了CE欧盟标准。下面结合我们技术改进过程中采用的降噪方法和原理进行探讨。　　我们在技术改进中，因发动机是进口英国康明斯发动机，从声源上控制噪声难以实现，只能在噪声传播途径上降低噪声。从噪声传播途径上降低噪声主要采用了减振降噪、隧道式隔声罩、消声降噪从而使噪声达到CE标准，并且在技术上可行、经济上可取，取得了很好的降噪效果。1　减振降噪　　发动机在工作中产生的燃烧激振

3、源和不平衡惯性力是引起挖掘机振动的两个主要激振源，它的振动传给机架，在机架中以弹性波的形式传播，并引起安装在机架上的其他零部件的振动，而这些零部件又向空中辐射出噪声。因此，在发动机与机架之间设计减振器隔绝式衰减振动的传播，以达到降噪的目的。1.1　燃烧激振频率　　发动机气缸内混合气燃烧，曲轴输出脉冲转矩，导致发动机上产生反作用倾覆力矩的波动，其振动频率就是发动机的爆发频率，可用下式计算：　　式中：f1为爆发频率（Hz）；n为发动机转速（r/min）；i为气缸数；τ为冲程系数，对二冲程τ=1，四冲程τ=2。1.2　不平衡惯性力激振频率　　由曲轴旋转和曲

4、柄连杆构件的往复运动产生的惯性激振力和力矩的激振频率为：　　式中：f2为惯性力激振频率（Hz）；n为发动机转速（r/min）；Q为比例系数，对一级不平衡力或力矩Q=1，二级不平衡力或力矩Q=2。1.3　减振器的设计　　对于燃烧激振频率和不平衡惯性力激振频率，在设计发动机减振器时选择哪一个做计算依据，经试验验证，选择激振频率较小的不平衡惯性力激振频率f2减振效果最好。根据不平衡惯性力激振频率f2确定减振器固有频率f0，起码要求f2＞f0否则减振器设计是失败的。减振器设计的一个基本原则是降低振动系统的固有频率，固有频率f0为：　　式中：ω0为减振器固有圆

5、频率（Hz）；M为发动机系统重量（kg）；K为减振器刚度(N/mm)；g为重力加速度（9800mm/s2）；δ为减振器在负荷下的静态下沉量（mm）。　　从上式可以看出，降低减振器的固有频率的方法有两种：一是增加发动机系统的重量w，二是减小减振器的刚度K，使减振器在单位负荷下下沉量大一点，下沉量大意味着减振器要设计的很柔软，静刚度要很大，相应的体积要很大，并且使发动机系统的稳定性较差，容易摇晃干涉损坏发动机。因此，一般实际采用频率比f2/f=2～3.5之间，对应隔振效率为80%~90%。在履带式液压挖掘机中，减振器通常采用减振橡胶，限制其变形程度也很重

6、要。从耐久性出发，大致可取单位面积的受力范围如下：　　对于压缩应力：σ＜20kg/cm2；　　对于剪切应力：σ＜4kg/cm2。　　在履带式液压挖掘机减振降噪系统中，不仅对发动机进行减振，还要对散热器、驾驶室设计相对应的减振器。液压系统的主阀和管道由于流速过高、空穴、紊流、冲击等现象产生的振动，也会引起噪音。因此，也要设计减振系统。同时选择合适的风扇，使风扇强度、刚度增大，尤其对高速旋转的风扇，可解决风扇高速旋转时风扇叶片振动产生噪声。2　隧道式隔声罩　　履带式液压挖掘机其结构特点决定了自散热器到发动机机体用一个隧道形的隔声罩包围起来。由于检测挖掘机

7、噪声时是在车的两侧设置四个测试点，因而在散热器和发动机输出两端上部开有隔声的百叶窗。隧道式隔声罩主要降低发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，这些噪声是通过发动机机体外表面及与发动机外表面刚性连接的零件的振动向大气辐射的表面噪声。2.1　隔声罩的材料选择和处理　　一般履带式液压挖掘机隔声罩由隔声板、阻尼涂料和吸声层构成，隔声板大多选用合适厚度的钢板。但是对于由金属板材构成的隔声板，其共振频率可以分布在很广的听阈范围内，而且其有较高的固有频率，在设计中必须考虑它们的共振频率及其影响。隔声板的共振频率与材料几何尺寸质量（面密度）、刚度和阻尼及安装方

8、式有关。如四边用螺栓固定矩形板材其最小共振频率为：　　式中：CL在钢板中纵波传播速度（m/s）　　E为扬氏模