基于CE認證要求的裝載機噪聲控制策略及其實踐應用研究.pdf

1、近幾年，土方機械由于有著高強的性能所以在多種生產(chǎn)過程與工程機械項目的各方面都得到廣泛應用，在生產(chǎn)過程中也是如此。輪式裝載機主要是對松散物料進行鏟裝及短距離運輸作業(yè)，其廣泛應用于鐵路、公路、碼頭、礦山、水利等工程和城市建設(shè)等場所。它是土方機械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場需求最大的機種之一。但包括裝載機在內(nèi)的土方機械在行走和工作過程中會發(fā)出較大的噪聲，嚴重污染了環(huán)境，干擾了人們的正常生活、學習和工作，甚至危及人們的身心健康。因此土方機械的噪聲問

2、題引起了社會的普遍關(guān)注。而降噪已成為土方機械行業(yè)中提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要因素。國產(chǎn)裝載機因噪聲不能達到CE認證標準，不能進入歐美市場，國內(nèi)裝載機廠商為了進入歐美市場，均將噪聲控制作為重要的技術(shù)攻關(guān)難點，進行大量投入。論文以國內(nèi)某工程機械集團生產(chǎn)的輪式發(fā)動機為研究對象，采用試驗方法、理論分析以及有限元仿真相結(jié)合的方法進行裝載機整機元器件及結(jié)構(gòu)改造優(yōu)化來降低零部件對整機的噪聲貢獻率，最終以期獲得一款低噪聲輪式裝載機滿足CE認證對噪聲指令要求

3、，從而為進軍歐美市場提供通行證，最終提高國產(chǎn)裝載機的國際市場競爭力。
　　通過對輪式裝載機的結(jié)構(gòu)分析，從理論上闡述了裝載機各噪聲源產(chǎn)生的機理及振動頻率，根據(jù)裝載機噪聲試驗測試依據(jù)及CE認證要求，提出了裝載機整機噪聲控制的試驗、分析、降噪改善方法及措施等內(nèi)容的理論方法體系，為裝載機噪聲控制提供了理論基礎(chǔ)。
　　基于一款國產(chǎn)5T噪聲未達標CE要求的裝載機進行了噪聲測試試驗，采用六點測量法進行裝載機機外輻射噪聲和司機位置噪聲試驗，

4、計算得到機外輻射機外輻射聲功率級111.5dB(A)，司機位置聲壓級為82.08dB(A);對各測量信號進行了整機噪聲貢獻值分析，得到裝載機工作泵對整機噪聲值的貢獻量最大。并利用傳聲器陣列掃略的方法來進行聲源定位，驗證了各噪聲源對整機機外輻射噪聲的影響，從而為后續(xù)裝載機降噪提供了目標方向。
　　根據(jù)吸聲海綿的吸聲機理，利用正交設(shè)計方法，以三種類型的吸聲海綿為水平，以粘貼到駕駛室底部、機罩頂部、車架底板、機罩側(cè)部四個部位為因素設(shè)計了

5、機外輻射噪聲正交試驗，獲得最優(yōu)的海綿選擇為:車架底板和駕駛室底部粘貼2＃海綿即EPDM橡塑材料海綿。機罩頂部和機罩側(cè)部粘貼1＃海綿即LE海綿。將優(yōu)選出吸聲海綿方案進行了機外輻射噪聲和司機位置噪聲試驗驗證，得到整機機外輻射噪聲110.3dB(A)、司機位置噪聲為81.5dB(A)，相比未采用海綿吸聲措施前分別降低了1.2dB和0.6dB。
　　設(shè)計了裝載機工作泵噪聲試驗測試臺，進行了裝載機工作泵噪聲測試，利用ICA算法進行噪聲信號分

6、離，獲得齒輪泵噪聲時域信號及其分貝值。通過增加齒輪齒數(shù)和齒輪修型的方法來減小脈動流量和齒輪嚙合產(chǎn)生的噪聲。試驗將齒輪齒數(shù)由9齒增加到12齒，齒形修形為鼓形，尺寸偏差控制在0.01～0.02mm，得到:齒輪泵額定工況下的流量脈動率下降5.7％，齒輪間的齒面嚙合力也降低約30％，并在試驗臺上進行了噪聲對比試驗，可知:齒輪泵在試驗臺上運轉(zhuǎn)聲功率輻射噪聲由原100.6dB(A)降低至95.9dB(A)，降低4.7dB。通過裝機后整機機外輻射噪聲

7、試驗對比可得:機外輻射聲功率級從采取海綿降噪試驗后的110.3dB(A)下降到109.3dB(A)，該措施可使整機機外輻射噪聲降低1dB。
　　利用CAE軟件HyperWork中的流場分析模塊AcuSolve計算了該機型原消聲器排氣背壓。并在原整機上進行了實際排氣背壓測量，得知，在發(fā)動機最大功率下背壓3.9kPa;對消聲器的聲學傳遞損失進行了分析，并利用LMS軟件中Virtual.Lab對原消聲器進行計算分析，得到消聲器的傳遞損失

8、曲線，提出了在增加排氣阻力上進行降噪改善措施?？紤]保持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以及安裝空間的限制，減少排氣消聲器內(nèi)部穿孔管的穿孔個數(shù)，改善后機外輻射聲功率級分別從海綿降噪措施試驗后的110.3dB(A)下降到106.8dB(A)，司機位置聲壓級由81.5dB(A)下降到77.7dB(A)，滿足噪聲CE認證要求:小于機外輻射聲功率級107dB(A)，司機位置聲壓級78dB(A)。
　　通過降噪措施改善后的裝載機噪聲水平達到歐盟CE認證的指