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《某小型液壓挖掘機(jī)的風(fēng)道優(yōu)化與降噪》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com試驗(yàn)·研究TestandReasearch某小型液壓挖掘機(jī)的風(fēng)道優(yōu)化與降噪陸增俊’，俞松松21．東風(fēng)柳州汽車有限公司；2．廣西柳工機(jī)械股份有限公司摘要l提升液壓挖掘機(jī)的散熱能力與降低噪聲之間相互矛盾、相互制約，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了更高效地匹配散熱系統(tǒng)，并盡可能地節(jié)能降噪，通過分析某小型液壓挖掘機(jī)的噪聲頻譜，準(zhǔn)確識(shí)別主噪聲源，結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)分析，對(duì)整車散熱腔風(fēng)道進(jìn)行優(yōu)化，最終在滿足熱平衡需求的前提下，使整機(jī)機(jī)外輻射噪聲降低5．0dB(A)，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低4
2、00r／mIn，冷卻風(fēng)扇能耗降低40．9％。關(guān)鍵詞：散熱；噪聲；風(fēng)道；頻譜；CFD風(fēng)扇噪聲是液壓挖掘機(jī)的3大主噪聲源之一【I】，且風(fēng)為整機(jī)風(fēng)道內(nèi)各個(gè)部件的布置及相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提扇消耗的功率達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的5912％閉，對(duì)整機(jī)風(fēng)供依據(jù)，最終解決了限定換熱器組體積及機(jī)外輻射噪聲道進(jìn)行優(yōu)化匹配，提高風(fēng)扇效率及熱交換器的散熱能力，條件下的散熱問題。對(duì)提高整機(jī)作業(yè)效率及降低噪聲具有十分重要的作用，這也成為現(xiàn)階段小型液壓挖掘機(jī)節(jié)能降耗的主要技術(shù)手1原機(jī)狀況段。CFD(ComputationalFluidDyna
3、nics，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))1．1機(jī)外輻射噪聲技術(shù)可為整機(jī)風(fēng)道設(shè)計(jì)指明方向，無需通過頻繁地更換對(duì)某小型液壓挖掘機(jī)進(jìn)行機(jī)外輻射噪聲測(cè)試時(shí)，整換熱器來滿足整機(jī)散熱需求，大大縮短產(chǎn)品研發(fā)周期131，機(jī)6個(gè)測(cè)點(diǎn)的位置及坐標(biāo)值見圖1和表1，對(duì)應(yīng)所測(cè)得的近年來，已被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，但在工程機(jī)械領(lǐng)域的頻譜如圖2所示，可知整機(jī)右側(cè)的輻射噪聲明顯大于左應(yīng)用尚處于起步階段，多用于對(duì)各部件進(jìn)行單獨(dú)分析H，側(cè)。為了驗(yàn)證裝在右側(cè)的風(fēng)扇為整機(jī)主噪聲源之一，將風(fēng)對(duì)整機(jī)進(jìn)行風(fēng)道分析及優(yōu)化的并不多見。扇拆除后(其他不變)進(jìn)行再次測(cè)試，得
4、到圖3所示噪聲本文結(jié)合某小型液壓挖掘機(jī)整機(jī)噪聲頻譜特性及頻譜。由圖3可知，風(fēng)扇拆除后，右后測(cè)點(diǎn)噪聲下降約3．4CFD技術(shù)，根據(jù)CFD計(jì)算結(jié)果、熱平衡及噪聲測(cè)試結(jié)果，dB(A)，整機(jī)噪聲下降高達(dá)約6．0cm(A)，故風(fēng)扇為整機(jī)的作者簡(jiǎn)介：陸增俊(1986一)，男，壯族，廣西崇左人，助理工程師，學(xué)士，研究方向：NVH，CFD及熱管理。36f缸俄J2D'47學(xué)兔兔www.xuetutu.com杠械第45卷l第7期總第489期^《一∞p，繇救表1測(cè)點(diǎn)位置及坐標(biāo)值m測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)位置yZ1左前-7．0-7．01．52左高
5、空2．7-6．57．13左后7．0-7．01．54右后7．07．01．55右高空-2．76．57．16右前-7．07．01．5圖1半球面上的測(cè)點(diǎn)布置85857575656535．48801252003l55008oo16OO8912．51AL頻率／Hz圖2機(jī)外輻射噪聲1／3倍頻圖主噪聲源之一。卵廣一風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速比；1．2頻譜分析z廣風(fēng)扇葉片數(shù)。風(fēng)扇噪聲主要由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成[51，前者是根據(jù)某小型液壓挖掘機(jī)相關(guān)參數(shù)，由式(1)計(jì)算可窄帶噪聲，后者是寬帶噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲主要體現(xiàn)在諧波頻得，風(fēng)扇諧波的一、二
6、階噪聲頻率分別為400Hz和800率的一、二階噪聲上，即由風(fēng)扇葉片周期性切割空氣引Hz。而由圖2可知，整機(jī)的主噪聲頻率為315Hz，由此可起，風(fēng)扇諧波頻率計(jì)算式如下：判斷整機(jī)的主噪聲源之一為風(fēng)扇渦流噪聲?！?。3熱平衡測(cè)試i(1)UU風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)噪聲與轉(zhuǎn)速的10次方成正比，渦流噪聲與式中：——諧波次數(shù)，i=1，2，3，4?；轉(zhuǎn)速的5～6次方成正比，風(fēng)扇能耗與轉(zhuǎn)速的3次方成正n——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r／min；20147l工稚棧l37學(xué)兔兔www.xuetutu.com試驗(yàn)-研究TestandReasearch8。曩
7、35．488012520031550o800l25025008912．51AL頻率／Hz圖3拆除風(fēng)扇前后1／3倍頻對(duì)比圖1：L[61。因此，在散熱系統(tǒng)散熱能力足夠或仍有較大余量時(shí)，84．8oC，整機(jī)可滿足熱平衡條件(水溫低于100℃，油溫盡可能地降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，是實(shí)現(xiàn)降噪、降風(fēng)扇能耗最直接低于85。c)，但余量不大，無法直接通過降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來齜—H王Io()．宴0_【』】o．0一∞有效的方法。實(shí)現(xiàn)降噪、降風(fēng)扇能耗的目的。圖4為某小型液壓挖掘機(jī)的實(shí)測(cè)熱平衡曲線。由圖4整機(jī)的主噪聲源之一為風(fēng)扇的渦流噪聲，說明機(jī)
8、腔可知在環(huán)境溫度為29．2℃，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為2610r／min時(shí)，(散熱腔)內(nèi)部空氣流場(chǎng)十分混亂，因此，合理地匹配風(fēng)水散熱平衡溫度為81℃，油散熱平衡溫度為69℃，換算扇，優(yōu)化整機(jī)風(fēng)道成為節(jié)能降噪的關(guān)鍵。到極限環(huán)境溫度(45oC)下，水溫約為96．8℃，油溫約為測(cè)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)速．2610r，nliT1一環(huán)境溫度一29．6cI【：858075霎6706o55測(cè)試風(fēng)扇轉(zhuǎn)速-I2610r／min一環(huán)境溫度一29．67065廷60題55504
