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        裝載機動力傳動系噪聲機理分析

          
        評論: 更新日期:2011年01月14日


          
          ③風扇的葉片形狀、材料、葉片數
          
          風扇葉片的形狀對風扇效率影響也很大。風扇葉片的形狀直接影響葉片附近的渦流強度,從而影響風扇的效率。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扇效率。
          
          試驗表明,風扇的葉片材料,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,材料的損耗系數越大,其噪聲越小。
          
          增加風扇的葉片數,在轉速不變的條件下,可以增加風扇的風量。或者在獲得同等風量的前提下,可以降低風扇的轉速,從而降低風扇噪聲。但葉片數在6以上時,增加葉片數,風量增加有限,且在降噪特性上往往有負面的作用。
          
          低速寬葉風扇與高速窄葉風扇在相同的風量情況下,前者比后者產生的噪聲聲壓級低4dB(A),并且功率消耗要減少27%。縮小風扇與護風圈的間隙,防止氣流紊亂,可以降低風扇噪聲。試驗表明,當間隙為零時,風量增加27%,而噪聲下降3dB(A),降低轉速使風量回到原有水平,噪聲又可以下降2dB(A)。
          
          ④風扇、散熱器、風罩的相對位置
          
          工程機械風扇有吸風式和吹風式兩種,選擇的主要原則是風扇形成的空氣流動方向必須與主機正向行駛時迎風空氣流動方向一致。裝載機發動機后置,一般采用吹風式風扇。
          
          降低風扇噪聲,也可以從風扇冷卻系統的結構參數以及各部件之間的相互位置來考慮。適當選擇風扇與散熱器之間的距離以及風扇與風罩之間的間隙,對降低風扇噪聲也是有意義的。隨著風扇與散熱器之間的距離的增加,風扇的冷卻能力、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,風扇端面離散熱器芯子過近或過遠,會出現無風區或發生回流現象。推薦風扇端面距離散熱器芯子的距離為風扇直徑的10%-15%,這樣既能充分發揮風扇的冷卻能力,又可以使噪聲最小。
          
          風扇前后的導風罩是產生渦流噪聲的重要來源之一,風扇入口處應呈流線型,風扇與導風罩組成的氣流通道表面應光滑,以改善冷卻風的流動狀態,從而降低冷卻系統的噪聲。風扇與導風罩之間要有適當的間隙,徑向間隙一般應控制在2.5%風扇直徑內,最大不宜超過3%,否則將大大降低風扇效率。通常風扇和導風罩的前后關系應是:吸風風扇有2/3風扇投影寬度在導風罩內,吹風式風扇在導風罩內的寬度以1/3風扇葉片寬度為宜。
          
          液壓驅動獨立散熱系統可以根據載荷的需要改變風扇轉速,減少功率消耗,它也使得周圍噪音水平降低,更符合環保要求,可以方便整機輻射噪聲的控制。卡特、沃爾沃、小松、現代等生產的新型裝載機已采用獨立散熱系統。
          
          采用溫控離合器風扇或電控風扇都可減少風扇噪音。目前,通過電子控制的液壓控制風扇也可很好地減輕風扇噪音,這種變速風扇專為減少風扇噪音而設計,風扇的控制器獲得發動機轉速和冷卻溫度數據以及其它信號。用以控制液壓泵高壓端的電磁閥,調節供給液壓馬達的液流量,從而改變風扇轉速。由于裝載機工作環境惡劣,冷卻系統能力要求高,風扇負荷加大,風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的匹配和設計當中,協同考慮以上幾個方面的影響因素,就可以在保證系統冷卻能力的前提下,獲得最小的風扇噪聲。
          
          參考文獻
          
          〖01〗趙玫,周海亭等:《機械振動與噪聲學》科學出版社2004.9
          
          〖02〗潘仲麟:《噪聲控制技術》化學工業出版社2006
          
          〖03〗張志華,周松,黎蘇:《內燃機排放與噪聲控制》哈爾濱工業大學出版社1999
          
          〖04〗趙玫,陳光冶:《振動與聲學問題的計算》上海交通大學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》同濟大學出版社,1997的貢獻相對更大。

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