液压挖掘机发动机噪声分析与降噪设计.pdf

结语
设计计算
经过对原提筒机构的重新设计,修改了原机构
的铰点和结构件,解决了原机构构件与销轴干涉问
题,满足了使用要求。
提筒机构轨迹作图法的总结,为其它类含有平
行四杆机构的设计、运动校核提供了直观、精确、简
易的作图方法,并且在机构各铰链位置的确定过程
中,起到了加快设计速度,节省设计时间的作用。
依据受力分析,得到动力液压缸和机构结构件
的选择和设计的理论数据。
提筒机构各铰链位置确定的方法,为大小不同
吨位不同的系列后装压缩垃圾车的提筒机构的设计
图8提筒锁紧位置和终了位置图
提供了可行的方法。因此,本机构的设计过程对含有
注意:如若步骤7)中所述位置发生干涉,则调平行四杆机构设计的探索提高具有一定的借签作用。
整铰链A和铰链G的位置,因铰链A和铰链C的位
置直接影响动力液斥缸的安装空间,是调整铰链与
参考文献
液压缸外径、液压缸外径与支撑架上M点干涉的最
[]蒋崇贤,何明辉.专用汽车设计武汉:武汉工业大
快方法。铰链位置的变化,导致垃圾筒的轨迹液压
学出版社出版,1994.
缸的行程发生变化,需重新检验步骤7)中各干涉条通信地址:山西省太原市中北大学1061信箱
件,反复调整铰链,直到解决干涉现象。
(收稿目期:2009-09-15)
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液压挖掘机发动机噪声分析与降噪设计
石岩,李永刚
(山东力士德机械有限公司)
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摘要:对22[液压挖掘机进行噪声检测,分析噪声来源并提出降低噪声的设计
方案。设计中综合运用了吸声、隔声和阻尼减振等技术。实施降噪措施后,经再次噪声
测试显示无论是驾驶室内噪声还是挖掘机的辐射噪声都比原杌降低了6dB(A),超过
了国外同类产品的水平,所采取的降噪方法和措施可行,取得良好的降噪效果。
たとっとっっといっーいっとっっっ今とーとっとと今
关键词:噪声;吸声;隔声;阻尼减振;消声器
长时间接触噪声,人会出现耳鸣、多梦、心慌及鲜见。一些发达的工业国家自20世纪60年代末至
烦躁的现象,严重时直接引起听力下降甚至失聪。70年代初,相继制定标准来控制工程机械的噪声
在工程施工中由于噪声而问接引发的事故,也并不我国也在1996年出台了工程机械噪声限值国家标
作者简介:石岩(1974-),男,山东临沂人,工程师,硕士,研究方向:挖掘机开发设计。
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准(CB16710.1-GB16710.5),以降低工程机械噪声2.2发动机排气降噪设计
对人身健康的不良影响。
设
配置消声器是控制排气噪声的一种基本方法,す
在对我公司生产的22[液压挖掘机进行噪声正确选配消声器(或消声器组合)可使排气噪声降
测试时发现(测试结果如表1所示),我公司产品的低20-30dB(A)。根据消声原理,消声器可分为阻性t
表122t液压挖掘机噪声测试结果
消声器和抗性消声器两大类。
作业」测试
噪声值AB(A)
(1)阻性消声器(即工业型消声器)采用多孔吸
模式条件测试位置
1次2次「3次「平均
声材料,以一定方式布置在管道内,当气流通过阻
司机耳旁」9799」性消声器时,声波便引起吸声材料孔隙中的空气和
发动机司机室距转台最外绿
106107106106
细小纤维振动,由于摩擦和黏滞阻力,声能变为热
最高转门窗关前方7m
能而吸收,从而起到消声作用。
速
闭
距转台最外缘
1051061105105
左方7m
(2)抗性消声器是将不同形状的管道和共振腔
进行适当地组合,借助于管道截面和形状的变化而
各项噪声值与国外同类产品相比平均高出5dB引起的声阻抗不匹配所产生的反射和干涉作用,达
(A)。为此,我公司对22t液压挖掘机进行了噪声分到衰减噪声的目的。其消声效果,与管道形状、尺寸
析并采取了一系列降噪措施设计,取得了良好的降和结构有关,一般适用于窄带噪声和低、中频噪声
噪效果,提高了挖掘机的总体性能和市场竞争力。
的消减。
1液压挖掘机噪声分析
用于排气降噪的消声器应既能减小噪声,又能
保证气流顺利通过,因此,要求消声器除具有好的
对22t液压挖掘机噪声进行分析后发现,其主消声性能外,还需要有较好的空气动力性能和结构
要噪声来源包括:发动机噪声、液压系统噪声、上下性能。液压挖掘机中的柴油发动机排出的高温高压
车的机械传动噪声、车身共振噪声(由于车身覆盖废气中含有碳烟、尘垢和油粒等,不宜采用阻性消
钣金件单薄,挖掘机在施工或行走时覆盖件容易产声器,一般选用根据声波的滤波原理而设计的抗性
生共振),以及驾驶室内的共鸣噪声(由于驾驶室内消声器。图1即为22t液压挖掘机原来所釆用的消
空间狭窄,噪声不能有效地被吸收而互相碰撞产生声器。
共鸣)等,其中发动机噪声的贡献最大,是降噪设计
中需要考虑的重点因素。
发动机噪声分析和降噪设计
2.1发动机排气噪声的分析
排气噪声是发动机空气动力噪声的主要部分,
其噪声一般要比发动机整机噪声高10~15dB(A),
图1原消声器
是首先要进行降噪控制的部分。发动机排气噪声主2.2.1消声器容积比的计算
要有以下几种成分:
消声器的设计主要考虑消声量、消声频率范围
1)周期性的排气所引起的低频脉动噪声;
(主要为消声量峰值的频率范围)及阻力损失等3
2)排气管道内的气柱共振噪声;
大指标,此外消声器还应具有结构刚性好、能防止
3)气缸的亥姆霍兹共振噪声;
受激振而辐射再生噪声、尺寸适宜,以及便于安装
4)高速气流通过排气门环隙及曲折的管道时等特性,在某些情况下,还要求其内部结构能耐高
所产生的喷注噪声;
温和抗腐蚀
5)涡流噪声以及排气系统在管内压力波激励
根据发动机制造商提供的公式可以确定消声
下所产生的再生噪声,涡流噪声具有连续性高频噪器的容积比,即消声器总容积与发动机排量Vb
声谱,频率均在1000Hz以上,随气流速度增加,频之比:
率会显著提高。
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