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減振降噪研究的發(fā)展歷程及現狀
2017-06-16 13:14:28來源: 作者:xdnet
與節(jié)能、再制造、混合動力和不斷更新的排放標準相比,減振降噪似乎算不上行業(yè)熱衷的詞匯。在我國工程機械領域,關于振動與噪聲問題的研究歷程與進展也不像其他熱門技術一樣備受矚目。然而, 減振降噪研究的技術含量和重要程度并不亞于其他任何一項研究。未來,隨著我國工程機械國際化步伐的加快以及行業(yè)新標準的陸續(xù)出臺,減振降噪研究必將得到越來越多的重視。
在工程機械領域,振動與噪聲息息相關,機械振動往往被看作是噪聲的重要來源之一。在汽車等工業(yè)行業(yè)中,有關振動和噪聲的研究往往也是同時進行的,國際通稱“NHV”就由此而來。具體來講,NHV是指Noise(噪聲)、Harshness(聲振粗糙度)和Vibration(振動),按其引申觀點,汽車被看做一個由激勵源(發(fā)動機、變速器等)、振動傳遞器(由懸掛系統(tǒng)和連接件組成)和噪聲發(fā)射器(車身)組成的系統(tǒng),這一系統(tǒng)模型成為其他機械設備尤其是工程機械振動與噪聲研究的科學基礎之一。
工程機械中的振動不僅容易破壞工程機械結構的強度,引起結構噪聲,還會惡化操作人員的工作環(huán)境,使人易疲勞、注意力減弱,容易出現誤動作,引起技術事故。因此對工程機械進行振動分析,找出工程機械中振動的來源并提出相應的整改措施顯得尤為重要。針對工程機械基本的振動源和傳遞途徑,目前不少行之有效的減小和控制振動的方法已被掌握,大致可歸為三大類:減小擾動——減小或消除振動源的激勵,如改善內部平衡,改進和提高制造質量,對具有較大輻射表面的薄壁結構采取必要的阻尼措施等;防止共振——防止或減小設備、結構對振動的響應,如改變振動系統(tǒng)的固有頻率,改變振動系統(tǒng)的擾動頻率,裝設輔助性的質量彈簧系統(tǒng),增加阻尼以增加能量逸散,降低共振振幅等;采取隔振措施——減小或隔離振動的傳遞,涉及到對結構振動傳遞特性的分析和改進,使之對振動噪聲具有明顯的衰減作用,如采用質量阻尼減振器、 共振腔消聲器等。
隨著人們對工程機械操作舒適性和平順性的要求越來越高,純橡膠塊的結構已經不能滿足要求。在此基礎上,具有附加質量的橡膠隔振器和液壓隔振器被開發(fā)出來。附加質量的橡膠隔振器是利用附加質量吸收發(fā)動機的振動,采用的是動力吸振器原理;液壓隔振器則是利用液壓阻尼來增加隔振器的阻尼。
1962年,Richard Rasmussen獲得了液壓隔振器的專利,從此液壓隔振器開始在汽車上得到廣泛應用。實踐表明,液壓隔振器抗沖擊能力強于橡膠隔振系統(tǒng),能夠大幅提高汽車的舒適性。 另外,液壓隔振器的剛度比較容易調節(jié)。相比于橡膠隔振系統(tǒng),液壓隔振器具有良好的動特性,它能滿足汽車不同的隔振降噪要求:在低頻大振幅時有較大的阻尼,可有效衰減汽車的振動;在高頻小振幅時又具有較低的動剛度,可以降低車內噪聲。目前,汽車用液壓隔振器的研究仍在不斷深入,其結構趨向復雜,生產技術逐漸成熟,應用范圍日益廣泛,隨著技術的完善和生產成本的進一步降低,液壓隔振器在工程機械上的應用前景也值得期待。
此外,關于工程機械減振還有一些前沿研究,包括將機械振動理論和控制理論結合,綜合應用機械工程技術和計算機技術的主動減振系統(tǒng)等。相信隨著我國工程機械行業(yè)的發(fā)展,這些前沿技術將得到更多的應用。
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