全喂入履带式联合收获机噪声源识别与控制研究

摘要

全喂入履带式联合收获机是一种结构复杂的机器，近年来得到快速发展。欧美国家的联合收获机振动噪声小，正常行驶时车外动态环境噪声满足其国家的标准要求且大多具有隔音性能较好的驾驶室，为驾驶员提供了舒适的工作环境。而我国使用较多的是中小型全喂入履带式联合收获机，该种机型在结构设计中很少进行减振设计及吸、隔音处理，作业时由发动机、割台、和输送槽等工作部件的运转使机器形成综合的噪声源，偏高的噪声直接向外辐射在机器周围形成恶劣的作业环境，严重影响着整机性能的可靠性和工作人员的身体健康。与国外相比，国内对联合收获机噪声的研究甚少仍处于起步阶段。因此本文以沃得锐龙4LZ-5.0E型全喂入履带式联合收获机为代表，对其主要噪声源和工作部件对驾驶员耳旁噪声的贡献量大小进行研究。主要研究内容包括以下几个方面:
　　(1)针对市场上几种典型的全喂入联合收获机，用声级计对它们进行多种工况下的噪声测试分析;使用DHDAS5902动态信号分析系统和PCB三向加速度传感器对沃得锐龙4LZ-5.0E和洋马AW-82G两种全喂入履带式联合收获机进行相同部位的振动测试分析;比较国内外不同联合收获机的振动噪声水平。
　　(2)结合沃得锐龙4LZ-5.0E型全喂入履带式联合收获机结构，对其噪声的组成及产生的机理进行分析研究，重点对发动机、输送槽、割台和清选装置等结构的噪声做了详细分析。对机器在发动机不同转速下进行多点位噪声测试分析，研究转速对机器噪声的影响。分析了各种噪声源的噪声特性、产生的原因以及传递方式，获知结构振动和部件转速等因素是工作部件产生噪声的主要原因。
　　(3)对机器的动态环境噪声进行测试，分析车外的噪声特性。使用GRAS声强探头和DHDAS5902动态信号分析系统，用声强法对整机在发动机额定功率下运行时，识别各侧面的主要噪声源，由声强级较大处信号的频谱特性，分析噪声形成的原因。根据声强云图及其在峰值频率处的分布，确定车外噪声的来源。运用分别运行法，对机器在不同工况下驾驶员耳旁的噪声进行测试，通过噪声叠加原理和贡献量分析，确定对驾驶员耳旁噪声影响较大的工作部件。
　　(4)按噪声源对驾驶员位置辐射噪声的贡献量大小，确定发动机、输送槽和割台为机器主要噪声源。根据隔声、吸声原理，对发动机进行隔声罩设计和在驾驶员左侧安装隔音板，从传播途径上减弱噪声。通过对机器的噪声测试及降噪研究，驾驶员耳旁噪声降低了3.1 dB(A)，整机的动态环境噪声降低了1dB(A)。在低频段31.5-400Hz内，降噪效果并不明显;而在500-4KHz频段内，降噪效果明显，达到控制机器噪声和驾驶员耳旁噪声的目的，为以后联合收获机的噪声研究提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题的研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 联合收获机噪声研究现状

1．2．2 噪声源识别方法研究现状

1．2．3 噪声控制方法研究现状

1．3 本课题主要研究内容

1．4 本章小结

第二章 国内外几种全喂入联合收获机噪声测试比较

2．1 声学基本性质

2．1．1 声学基本参量

2．1．2 噪声的主观评价

2．2 不同联合收获机的振动噪声测试分析

2．2．1 振动测试分析

2．2．2 整机在发动机额定功率下运行时的噪声

2．2．3 整机在电动机驱动下运行时的噪声

2．2．4 发动机在额定功率下单独运行时的噪声

2．2．5 试验结果比较与分析

2．3 本章小结

第三章 联合收获机噪声产生机理分析

3．1 联合收获机噪声源组成

3．1．1 联合收获机总体结构

3．1．2 联合收获机主要噪声源

3．1．3 发动机转速对机器噪声的影响

3．2 联合收获机噪声产生机理分析

3．2．1 发动机噪声

3．2．2 主要工作部件的噪声

3．2．3 传动部件噪声

3．2．4 其他噪声

3．3 本章小结

第四章 联合收获机噪声源识别试验与分析

4．1 联合收获机动态环境噪声试验

4．1．1 联合收获机动态环境噪声测试

4．1．2 试验结果与分析

4．2 联合收获机整车声强试验

4．2．1 声强测试原理

4．2．2 整车噪声源识别试验

4．2．3 试验结果与分析

4．3 主要部件噪声贡献量分析

4．3．1 噪声测量理论

4．3．2 驾驶员耳旁噪声测试

4．3．3 贡献量分析

4．4 本章小结

第五章 联合收获机降噪研究与结果对比

5．1 隔声基础

5．1．1 声波的反射与透射

5．1．2 声波透过中间介质时的透射系数

5．2 吸声材料

5．2．1 吸声机理及吸声系数

5．2．2 吸声材料的类型

5．3 降噪措施与结果对比

5．3．1 发动机隔声罩的设计

5．3．2 隔音板的安装

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

已发表论文及参加研究课题