振動和噪聲是工程機械工作時的兩大公害。發(fā)動機是工程機械主要振動源。發(fā)動機振動的傳播直接影響到工程機械的整機可靠性和使用壽命,同時也使司機的乘坐舒適性變差,降低工作效率,需要采取一些有效方法來減少振動。
一、振源控制 振源控制貫穿于設計、制造乃至使用的全過程,體現(xiàn)在諸如改善發(fā)動機平衡性能、動力學性能、零部件的加工與裝配精度等。發(fā)動機在工作中產(chǎn)生振動的形式是多樣的,主要原因有:發(fā)動機重心周期性移動,往復運動件沿氣缸上下作用的慣性力,所有旋轉運動件的離心慣性力,氣體壓力交替作用引起曲軸回轉周期變化等。這些不平衡力和力矩通??梢酝ㄟ^改變發(fā)動機結果設計參數(shù)來調整系統(tǒng)的固有頻率避免結構共振,改進系統(tǒng)共振特性,如通過對機體的模態(tài)分析和有限元計算來研究機體的固有頻率的振型等。削弱機振源和避免共振首先應從設計階段考慮,要在整體設計中貫穿系統(tǒng)工程思想,充分應用現(xiàn)代設計方法,如有限源設計、可靠性設計、穩(wěn)健設計、優(yōu)化設計、計算機輔助設計以及智能系統(tǒng)和專家系統(tǒng)設計。
二、振動的隔離 1、橡膠隔振 傳統(tǒng)的發(fā)動機采用彈性支承降低振動,隔振裝置結構簡單,成本低,性能可靠。橡膠支承一般安裝在車架上,根據(jù)受力情況分為壓縮型、剪切型和壓縮剪切復合型等。壓縮型結構簡單,制造容易,應用廣泛且由于自振頻率較高,一般限于垂直方向上使用。剪切型自振頻率較低,但強度不高。壓縮剪切復合型綜合了前面兩種結構的優(yōu)點可以滿足耐久性和可靠性要求,這是國內(nèi)外目前廣泛采用的。為了使隔振橡膠支承系統(tǒng)具有較好的減振性能,參數(shù)表要求同一方向的彈簧常數(shù),這樣也可使幾形尺寸減小。 2、螺旋鋼絲繩隔振 鋼絲繩作為減振元件,具有低頻大阻尼的高頻低剛度的變參數(shù)性能,因而能有效的降低機體振動。與傳統(tǒng)的橡膠減振源相比,具有抗油、抗腐蝕、抗溫差、抗高溫、耐老化以及體積小等優(yōu)點,隔振效果主要取決于它的非線性遲滯特性。 3、液壓隔振 液壓支承系統(tǒng)是傳統(tǒng)橡膠支承與液壓阻尼組成一體的結構,在低頻率范圍內(nèi)能提供較大的阻尼,對發(fā)動機大幅值振動起到迅速衰減的作用,中高頻時具有較低的動剛度、能有效得降低駕駛室內(nèi)的振動與燥聲。
三、工程機械發(fā)動機振動的控制 工程上有時無法避免共振,因此,常用變大系統(tǒng)阻尼或用動力吸振器來減少振動響應。動力吸振器屬于榨頻帶控制,采用粘彈性阻尼材料具有很高的能量損耗,當振動傳到阻尼材料時,在材料內(nèi)部產(chǎn)生拉伸、彎曲、剪切等變形,從而消耗大量的振動能量,使振動衰減。采用阻尼技術減振的主要優(yōu)點是不必改變原結構,不需增加輔助設備,不需要外部能源,占用有效空間少,是一種很有前途的減振降噪措施。蘇州寧遠船舶設備有限公司減振器的選取上采用這種動力吸振器,利用新技術達到理想的減振降噪效果。 四、結論 隨著人們對工程機械性能要求的提高,傳統(tǒng)的減振動技術越來越不能滿足要求,采用新的的減振技術勢在必行。今后,蘇州寧遠船舶設備有限公司要繼續(xù)應用現(xiàn)代設計方法和手段,采用先進制造技術,從而減少或消除發(fā)動機在工作過程中所產(chǎn)生的有害激振力和力矩,使控制有效、造價合理的工程機械發(fā)動機減振系統(tǒng)發(fā)揮作用,減少發(fā)動機振動對工程機械性能的影響,提高我公司產(chǎn)品在市場上的競爭能力。
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