拖拉機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因及控制辦法

馬威

摘要：對(duì)拖拉機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，從排氣噪聲、正時(shí)齒輪噪聲、風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲等幾個(gè)方面探討了降低拖拉機(jī)噪聲的方法。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)；噪聲；控制辦法

中圖分類號(hào)：S2191文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.11.044

我們都有這樣的感受，拖拉機(jī)的噪聲太大，有時(shí)在公路上，機(jī)車未見(jiàn)，聲音先到了。拖拉機(jī)刺耳的噪聲掩蓋了某些部件的異常響聲，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障十分不利，同時(shí)噪聲對(duì)人的身心健康不利，污染環(huán)境。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6376-2008對(duì)拖拉機(jī)噪聲限值做了規(guī)定，即拖拉機(jī)環(huán)境噪聲≤86 dB； 駕駛員操作位置處噪聲≤95 dB。根據(jù)國(guó)家拖拉機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心近年來(lái)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)中以單缸柴油機(jī)為動(dòng)力、皮帶傳動(dòng)的小四輪拖拉機(jī)噪聲最高，環(huán)境噪聲在84～92 dB，駕駛員操作位置處噪聲在92～100 dB。我們對(duì)一臺(tái)小型拖拉機(jī)進(jìn)行了檢測(cè)，其環(huán)境噪聲達(dá)到了863 dB，耳旁噪聲達(dá)到了99 dB，均超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)要求。為了解決噪聲過(guò)高的問(wèn)題，我們要知道噪聲的來(lái)源。柴油機(jī)噪聲的形成原因比較復(fù)雜，它由若干個(gè)單獨(dú)聲源組成，主要有燃燒噪聲、排氣噪聲、正時(shí)齒輪噪聲、風(fēng)扇噪聲和機(jī)械噪聲等。

1排氣噪聲

技術(shù)狀態(tài)較好的190型和立式195型柴油機(jī)，其排氣噪聲是使整機(jī)噪聲超標(biāo)的主要噪聲源。從頻譜特性來(lái)分析，峰值大多發(fā)生在中低頻范圍內(nèi)。為控制排氣噪聲， 應(yīng)保持排氣通道內(nèi)壁光滑通暢，并避免急劇拐彎。采用排氣消聲器是控制排氣噪聲最有效的措施。一般柴油機(jī)配套的消聲器為兩級(jí)消聲，即來(lái)自汽缸的高壓廢氣由內(nèi)管經(jīng)小孔進(jìn)入外管內(nèi)腔，再經(jīng)過(guò)帶有小孔的隔板進(jìn)入外管上部，然后由排氣口排入大氣。將消聲器改進(jìn)為三級(jí)消聲，即在消聲器的中部增加一層多孔隔板，這樣，廢氣氣流在消聲器內(nèi)多次地經(jīng)多孔管內(nèi)外穿流，得到膨脹和冷卻，使廢氣體積增大、壓力減小、流速降低，從而降低了排氣噪聲。

2風(fēng)扇噪聲

風(fēng)扇噪聲對(duì)整機(jī)噪聲影響也很大，在柴油機(jī)的飛輪前端鑄有葉片，旋轉(zhuǎn)時(shí)作為風(fēng)扇，以便吸風(fēng)冷卻散熱器。在飛輪的外面是帶有導(dǎo)風(fēng)孔的排風(fēng)罩。當(dāng)拖拉機(jī)工作時(shí)，低溫空氣經(jīng)過(guò)水箱散熱片的空隙被吸進(jìn)，將水箱的一部分熱量帶走，經(jīng)過(guò)排風(fēng)罩的導(dǎo)風(fēng)孔排到大氣中去。飛輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣流在導(dǎo)風(fēng)孔處形成嘯叫。有研究人員曾做過(guò)試驗(yàn)，將導(dǎo)風(fēng)孔尺寸加大，可以降低風(fēng)扇噪聲的響度。這是因?yàn)槿硕鷮?duì)聲音的感覺(jué)，不僅與聲壓有關(guān)，而且與頻率有關(guān)。一般對(duì)高頻聲音感覺(jué)靈敏，對(duì)低頻聲音感覺(jué)遲鈍。當(dāng)導(dǎo)風(fēng)孔尺寸加大后，其產(chǎn)生噪音的頻率就會(huì)相應(yīng)降低，從而降低了噪聲的響度。研究人員改進(jìn)的排風(fēng)罩，由于導(dǎo)風(fēng)孔尺寸加大，導(dǎo)風(fēng)孔數(shù)量相應(yīng)由10個(gè)減少到9個(gè)。經(jīng)過(guò)以上改進(jìn)，拖拉機(jī)環(huán)境噪聲和耳旁噪聲分別降到了85 dB和95 dB以內(nèi)，總響度約降低29%，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的要求。經(jīng)臺(tái)架試驗(yàn)，柴油機(jī)的空氣動(dòng)力性能良好，對(duì)功率和油耗無(wú)明顯影響。

3進(jìn)氣噪聲

空濾器殼體材料最好用塑料，避免用鋁制品。 目前3C 認(rèn)證拖拉機(jī)，部分機(jī)型將空濾器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩內(nèi)， 并盡量布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前部。如安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)頂部時(shí)， 可以用膠管將空濾器進(jìn)氣口引至水箱散熱器的上方， 將有利于進(jìn)氣及降低進(jìn)氣噪聲。 此外， 可以安裝進(jìn)氣消聲器降低進(jìn)氣噪聲，很多機(jī)型采用了進(jìn)氣消聲器。

4定時(shí)齒輪室噪聲

定時(shí)齒輪室的噪聲主要是零件磨損導(dǎo)致的。降低齒輪室噪聲的措施：（1）檢查軸與套的配合間隙。凸輪軸與軸套的配合間隙不得大于0.2 mm，惰輪軸與軸套的最大配合間隙不得大于0.2 mm，曲軸與主軸承的最大配合間隙不得大于0.3 mm；啟動(dòng)軸與啟動(dòng)軸襯套配合間隙最大不得大于0.18 mm。這些配合間隙超過(guò)允許值時(shí)必須更換襯套。間隙過(guò)大，不僅產(chǎn)生噪聲，而且造成齒輪嚴(yán)重磨損。（2）檢查平衡軸的軸向游動(dòng)量和平衡軸軸承的徑向晃動(dòng)量。平衡軸軸向游動(dòng)量最大允許值為0.4 mm，超過(guò)時(shí)可加墊片予以調(diào)整。平衡軸軸承的徑向晃動(dòng)量允許值0.15 mm，超過(guò)時(shí)必須更換。（3）檢查鍵連接的配合狀況。曲軸與曲軸齒輪配合方鍵容易滾鍵。兩根平衡軸與齒輪也是方鍵連接。這些方鍵連接必須牢固可靠，不得晃動(dòng)。如有晃動(dòng)，必須及時(shí)更換加大的方鍵。（4）檢查齒輪室內(nèi)各齒輪的磨損情況。齒輪磨損嚴(yán)重時(shí)，不僅影響供油時(shí)間和配氣相位的變化，而且產(chǎn)生較大的噪聲。各齒輪之間的嚙合間隙最大允許值1.2 mm。如果在正常磨損情況下，某一對(duì)齒輪的嚙合間隙超過(guò)此值時(shí)，不得單獨(dú)更換，而應(yīng)成對(duì)更換。（5）檢查供油時(shí)間。在一般情況下，舊機(jī)車供油時(shí)間較早時(shí)，齒輪室噪聲會(huì)增加，因此，調(diào)整時(shí)要注意。

5發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的活塞質(zhì)量分組挑選 ，各組活塞質(zhì)量應(yīng)盡量相同。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和離合器整體進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。（3）部分 e-mark認(rèn)證的拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用二級(jí)慣性力平衡機(jī)構(gòu)。（4）3C 認(rèn)證小四輪拖拉機(jī)的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)橡膠塊與拖拉機(jī)機(jī)架聯(lián)結(jié)， 從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳遞。

6傳動(dòng)系噪聲

發(fā)動(dòng)機(jī)及拖拉機(jī)傳動(dòng)系中有很多齒輪和軸承，齒輪嚙合和軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)帶來(lái)噪聲。 影響齒輪噪聲的因素包括齒輪精度和粗糙度、 齒輪結(jié)構(gòu)和形狀以及軸系的精度等。 目前 e-mark 認(rèn)證拖拉機(jī)，主要通過(guò)磨齒、 采用高精度軸承以及在變速箱殼體外表面粘貼阻尼減振吸聲材料來(lái)降低傳動(dòng)系的噪聲。

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