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裝載機動力傳動系噪聲機理分析

  
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評論:0 更新日期:2011年01月14日


  
 ?、埏L(fēng)扇的葉片形狀、材料、葉片數(shù)
  
  風(fēng)扇葉片的形狀對風(fēng)扇效率影響也很大。風(fēng)扇葉片的形狀直接影響葉片附近的渦流強度,從而影響風(fēng)扇的效率。因此,改進葉片的形狀,使之有較好的流線型和合適的彎曲角度,不僅有利于減少渦流噪聲,而且可以大大提高風(fēng)扇效率。
  
  試驗表明,風(fēng)扇的葉片材料,對其噪聲也有一定程度的影響.例如:鑄鋁的葉片比沖壓鋼板的葉片噪聲小;尼龍葉片比金屬的葉片噪聲小。一般說來,材料的損耗系數(shù)越大,其噪聲越小。
  
  增加風(fēng)扇的葉片數(shù),在轉(zhuǎn)速不變的條件下,可以增加風(fēng)扇的風(fēng)量。或者在獲得同等風(fēng)量的前提下,可以降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,從而降低風(fēng)扇噪聲。但葉片數(shù)在6以上時,增加葉片數(shù),風(fēng)量增加有限,且在降噪特性上往往有負面的作用。
  
  低速寬葉風(fēng)扇與高速窄葉風(fēng)扇在相同的風(fēng)量情況下,前者比后者產(chǎn)生的噪聲聲壓級低4dB(A),并且功率消耗要減少27%??s小風(fēng)扇與護風(fēng)圈的間隙,防止氣流紊亂,可以降低風(fēng)扇噪聲。試驗表明,當(dāng)間隙為零時,風(fēng)量增加27%,而噪聲下降3dB(A),降低轉(zhuǎn)速使風(fēng)量回到原有水平,噪聲又可以下降2dB(A)。
  
 ?、茱L(fēng)扇、散熱器、風(fēng)罩的相對位置
  
  工程機械風(fēng)扇有吸風(fēng)式和吹風(fēng)式兩種,選擇的主要原則是風(fēng)扇形成的空氣流動方向必須與主機正向行駛時迎風(fēng)空氣流動方向一致。裝載機發(fā)動機后置,一般采用吹風(fēng)式風(fēng)扇。
  
  降低風(fēng)扇噪聲,也可以從風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及各部件之間的相互位置來考慮。適當(dāng)選擇風(fēng)扇與散熱器之間的距離以及風(fēng)扇與風(fēng)罩之間的間隙,對降低風(fēng)扇噪聲也是有意義的。隨著風(fēng)扇與散熱器之間的距離的增加,風(fēng)扇的冷卻能力、流量和噪聲都要增加。而且各自在某一點達到最大值,然后又逐漸減小。試驗表明,風(fēng)扇端面離散熱器芯子過近或過遠,會出現(xiàn)無風(fēng)區(qū)或發(fā)生回流現(xiàn)象。推薦風(fēng)扇端面距離散熱器芯子的距離為風(fēng)扇直徑的10%-15%,這樣既能充分發(fā)揮風(fēng)扇的冷卻能力,又可以使噪聲最小。
  
  風(fēng)扇前后的導(dǎo)風(fēng)罩是產(chǎn)生渦流噪聲的重要來源之一,風(fēng)扇入口處應(yīng)呈流線型,風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩組成的氣流通道表面應(yīng)光滑,以改善冷卻風(fēng)的流動狀態(tài),從而降低冷卻系統(tǒng)的噪聲。風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩之間要有適當(dāng)?shù)拈g隙,徑向間隙一般應(yīng)控制在2.5%風(fēng)扇直徑內(nèi),最大不宜超過3%,否則將大大降低風(fēng)扇效率。通常風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩的前后關(guān)系應(yīng)是:吸風(fēng)風(fēng)扇有2/3風(fēng)扇投影寬度在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi),吹風(fēng)式風(fēng)扇在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)的寬度以1/3風(fēng)扇葉片寬度為宜。
  
  液壓驅(qū)動獨立散熱系統(tǒng)可以根據(jù)載荷的需要改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,減少功率消耗,它也使得周圍噪音水平降低,更符合環(huán)保要求,可以方便整機輻射噪聲的控制??ㄌ亍⑽譅栁?、小松、現(xiàn)代等生產(chǎn)的新型裝載機已采用獨立散熱系統(tǒng)。
  
  采用溫控離合器風(fēng)扇或電控風(fēng)扇都可減少風(fēng)扇噪音。目前,通過電子控制的液壓控制風(fēng)扇也可很好地減輕風(fēng)扇噪音,這種變速風(fēng)扇專為減少風(fēng)扇噪音而設(shè)計,風(fēng)扇的控制器獲得發(fā)動機轉(zhuǎn)速和冷卻溫度數(shù)據(jù)以及其它信號。用以控制液壓泵高壓端的電磁閥,調(diào)節(jié)供給液壓馬達的液流量,從而改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。由于裝載機工作環(huán)境惡劣,冷卻系統(tǒng)能力要求高,風(fēng)扇負荷加大,風(fēng)扇噪聲相對汽車變得更加嚴重,在整機噪聲中的貢獻相對更大。
  
  在輪式裝載機各個系統(tǒng)的匹配和設(shè)計當(dāng)中,協(xié)同考慮以上幾個方面的影響因素,就可以在保證系統(tǒng)冷卻能力的前提下,獲得最小的風(fēng)扇噪聲。
  
  參考文獻
  
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  〖03〗張志華,周松,黎蘇:《內(nèi)燃機排放與噪聲控制》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社1999
  
  〖04〗趙玫,陳光冶:《振動與聲學(xué)問題的計算》上海交通大學(xué)振動沖擊噪聲國家重點實驗室1999年3月
  
  〖05〗靳曉雄,胡子谷:《工程機械噪聲控制學(xué)》同濟大學(xué)出版社,1997的貢獻相對更大。

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