基于频谱分析的挖掘机噪声特性研究

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1、基于频谱分析的挖掘机噪声特性研究基于频谱分析的挖掘机噪声特性研究73文章编号:1006-1355(2011)01—0073.04基于频谱分析的挖掘机噪声特性研究胡效东,彭智兴,陈荔,巩利晓(1.山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510;2.兖矿国泰化工有限公司,山东滕州277527)摘要:通过采集挖掘机柴油机的排气噪声,消声器排气噪声,柴油机壳体辐射噪声和操作室内噪声的声压信号,分析了空载条件下噪声声压信号的频谱特性,给出各噪声信号在不同柴油机转速下的A声级噪声值.得出结论:柴油机排出噪声覆盖高,

2、中,低频段;各噪声频谱特征比较类似;共振导致怠速时的柴油机振动比较大;各噪声强度均随柴油机转速的提高而增大;噪声源以及消声器排出噪声的低频段声压比较大的频率均是柴油机转速基频的倍数.关键词:卢学;挖掘机;柴油机;噪声;频谱分析法中图分类号:U464.134.4;TB535.2文献标识码:ADOI编码:10.3969~.issn.1006—1355—2011.01.015NoiseCharacterStu@ofExcavatorBasedonSpectrumAnalysisHXiao—dong,PENGZhi

3、-xing,CHENLi,GONGLi-xiao(1.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,QingdaoShandong266510,China;2.YankuangCathayCoalChemicalsCo.Ltd.,TengzhouShandong277527,China)Abslraet:Inthispaper,differentsoundsignalswithinex

4、cavatoraregiven.Thereincludingdieselengineexhaustionnoise,muffler,radiationnoiseofengine'Sshell,andinteriornoiseofcabinetc..Thespectrumcharacteristicsofthesoundsignalsinthenon—loadingandloadedconditionareanalyzedandmeasured.Itisconcludedthattheexhaustionno

5、isecovershigh,middleandlowfrequencybands;allkindsofnoisesignalshavesimilarspectrumcharacteristicsbutdifferentamplitudes;thevibrationoftheengineismuchlargeratidlespeedthantheothersduetotheresonance;thenoiseintensityincreaseswhentheenginespeed—up;thefrequenc

6、iesofthenoisesourcesandtheexhaustionnoiseofthemufflerwithlargeramplitudesinlowfrequencybandaremultiplesofrotationspeedofthedieselengine.Keywords:acoustics;excavator;diesel;noise;spectrumanalysis工程机械的主要噪声源有柴油机振动与噪声,传动系统噪声,液压噪声和车体噪声等,其中柴油机噪声又包括本体噪声,进气噪声,排气噪声

7、和冷却风扇噪声u.过高的噪声会干扰驾驶员的听力,危害工作人员的身体健康,影响工程施工的安全性.降低工程机械的振动和噪声一直是提高其性能的主要研究方向之一.研究工程机械噪声的方法主要有:基于有限元和边界元的仿真法;实验室研究噪声的模拟法;丰动消声的有源消声法;试验场地实地测量法等.但是由于声波传输受温度影响比较大收稿日期:2010—03—22;修改日期:2010—04—19作者简介:胡效东(1971.),男,山东曹县人,博士,目前从事噪声与振动控制等方向研究.E—mail:huxdd@sohu.com和内燃机

8、噪声的复杂性,试验测量仍然是研究工程机械最有效的方法.本文主要通过测量某型号挖掘机的内燃机辐射和排出噪声,排气消声器的排气噪声,操作室内噪声等信号的测量,分析和总结,为工程机械噪声治理提供一些参考结论.1挖掘机噪声信号采集1.1挖掘机简介本文所选用的履带式挖掘机如图1所示,图中的序号为采集噪声信号时对应的位置.该履带式挖掘机的主要参数见表1,四缸四冲程康明斯柴油机的主要参数见表2.1.2噪声信号采集系统挖掘机声学