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1、工程机械噪声控制技术本刊特稿SpecialStory工程机械噪声控制技术毛兴中陕西交通技术学院,陕西成阳713702囚引言随着工程机械行业的迅猛发展,人们对工程机械的综合性能提出了更高的要求,节能环保成为重要的研究内容.与普通车辆相比,工程机械噪声对环境的污染尤为严重.近几年,中国工程机械行业发展迅速,不仅缩小了与国外产品的差距,而且产品质量和可靠性也得到大幅提升.但与发达国家相比,中国国家标准规定的工程机械噪声限值普遍较高.因此,如何有效地控制工程机械噪声成为提升国内产品竞争力的一个重要因素.工噪声作为一
2、个重要的环境污染源,日益受到人们的关注,并出现了相应的强制性标;隹,产品噪声水平成为评价产品质量的一项重要指标.随着工程机械行业的迅速发展,对工程机械的要求已不再只是简单的作业效率和可靠性等指标.特别是国内工程机械产品对欧美地区出口量的逐年增长,社会发展和用户群对于工程机械产品的舒适性和振动噪声控制的要求也越来越严格.过高的噪声不但使驾驶员感到疲劳,对工程机械产品行驶安全性构成威胁,而且过大的机械噪声还将严重影响周围环境.1996年,中国颁布了国家标准《工程机械噪声限值》(GB16710.1—1996).该
3、标准规定了工程机械司机位置处的噪声限值和机外辐射噪声声功率级与标定功率间的关系,如规定标定功率为130～160kW时的噪声声功率级不超过118dB(A).其他国家标;隹或行业标准也对工程机械产品的噪声进行了限定,如2005年颁布的国家标准《压路机通用要求》(GB/T13328-2005)规定了压路机的噪声限值,见表1.与中国相比,发达国家的国家标准规定更为严格.2n2002年欧洲修订的标准噪声限值规定,发动机功率为表1压路机的噪声限值dB(A)项目司棚耳旁距压路机中心两侧7.5m,离地面15m处静碾光轮压路
4、机≤92≤85压路轮胎压路机机振荡压路机≤94≤88振动自行式≤94≤88压路拖式乓手扶式≤94≤鸭机组台式≤94≤一SpecialStory本刊特稿RMCM154kW时的噪声声功率级不得超过104dB(A),比中国国家标准规定值要低14dB(A).国外对噪声研究较早,美国于20世纪70年代就开始了对车内噪声特性的研究.基于相关标准的严格规定,各发达国家对工程机械噪声控制开展了广泛研究,从采用低噪声发动机,到采用各种消声减振措施,形成了完全符合标准规定的产品.国内对工程机械噪声控制的研究较晚,早期集中在对驾
5、驶室的降噪研究上.随着行业的发展及各厂家产品质量的提升,整机噪声控制得到重视,相关科研院所及厂家对此开展了大量研究.但实际测试发现,国内外表2国内外部分压路机噪声测试结果对比部分产品噪声控制水平仍存在较大差距,见表2.表2中,前3种机型为国内产品,后2种机型为国外产品.由表可知:在不同的测试状态下,司机耳边的噪声都能满足国标要求,而国内产品左,右两侧75m处的噪声普遍超标,国外产品则比国标低1.6—8.4dB(A).E蟊匿■工程机械噪声来源复杂,噪声源较多l.控制噪声的关键是如何有效地准确识别主要噪声源,采
6、取相应降噪措施.传统的噪声源识别方法主要有主观评价法,近场测量法,选择覆盖法等.近年来,由于信号测试分析技术的快速发展,一系列基于信号处理技术的噪声源识别技术极大地发检测结=~rJdB(A)溯睹态测点位置国标I~[/dB(A)YZ12YZ13YZ13DCC5g『202司机耳边81.981_1鹄_586.681.2≤94不行驶左侵75ITI93390_591884.479.6≤88右侧7.5ITI92.190.790.782_479.6司机耳边84.285.186_587_481.6≤94低速行驶左侧75m9
7、3.191-589385_381.5≤88右侧7,5ITI92_592.887.484.281.5司机耳边81-284.389.9鹄.185_0≤94高速行驶友侧7.5ITI93493.491.986_482.7≤88右侧7.5ITI92_792
8、893.185_283_7展和应用,如频谱分析法,相干分析法,声强法,声功率法,声全息法和声学聚焦镜等.先进技术的应用取得了良好的降噪效果.工程机械的结构比较复杂,相应的噪声源较多,主要有发动机,动力系统,机体振动,板件辐射和空气动力等.部分研究表明:发动机的燃烧
9、噪声,进气和排气噪声,冷却风扇的噪声等是几个比较重要的噪声源,对整机噪声水平的影响较大.图1所示是某压路机采用声强法识别噪声源的检测结果吲.图1中横坐标25～40处对应图2中驾驶室下方的发动机安装处,是噪声较大区域,其中坐标点(35,4)附RMC刊特稿SpecialStory近的最高噪声值为104dB(A),该噪声域对应图2的排气消声器出口.噪声传播的过程一般为:噪声源一传播途径一受声者,对噪声的控制也可以采取相
