工程机械噪声与控制分析

随着我国经济的发展，各种工程规模不断扩大、数量不断增多，这些工程在造福于人们并促进我国综合国力提高的同时，也在一定程度上带来一些工程机械噪声的问题。工程机械噪声的存在，不仅给工程机械的使用寿命带来不利影响，还在很大程度上给人们的身心健康和正常生活带来危害。这就要求我们，必须对工程机械噪声予以高度的重视，设法将工程机械的噪声降到最低。本文对工程机械噪声原理以及控制策略进行分析。

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工程机械噪声的危害

在当前工业化社会，噪声危害已经成为影响人们身心健康的重要危害之一，受到了社会各界的广泛关注。而对于工程机械噪声而言，其危害主要表现在：

• 对于人体健康的危害。对于正常人而言，如果周边环境长期存在着强烈的噪声，则其听力系统必然会受到影响，造成听力下降甚至耳聋等问题。同时，噪声的存在还可能损害人体的其他技能，导致血压升高、注意力分散、神经紧张、失眠等症状；会导致驾驶员迅速疲劳，影响工程机械的作业安全；

• 对于工程机械而言，噪声大都是由振动现象引发的，振动的存在可能会导致机械内部相关部件的损坏，降低工程机械的使用寿命。因此，做好工程机械的噪声控制，直接影响着工程机械产品工作的安全性、平顺性和耐久性，需要相关人员的重视，做好噪声的控制工作。

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工程机械噪声的原理

(1) 发动机噪声产生机理

发动机是工程机械运行的核心部件，通常也是产生噪声的主要部件。对轮胎式装载机而言，发动机噪声来源于四个方面。

• 内燃机噪声。内燃机运行中，如果所采用的密封罩精度不够，会加大噪声外泄；如果弹性支承技术不成熟，也会增加内燃机噪声程度；如果发动机转速过快，也会导致所产生的噪声加大。在内燃机研发和生产过程中，部分生产厂商的机体刚度不达标，会加大内燃机震动，从而导致噪声分贝升高；部分厂商在内燃机油底壳材料选用方面为了节省成本，没有采用高标准的复合板油底壳，不仅导致油耗增加，而且也是加大噪声的重要因素之一。

• 进气噪声。从空气动力学角度来看，发动机进气也是产生噪音的主要因素之一。在发动机运行速度越快的情况下，进气噪声分贝越高，对机械操作人员的影响也越大。当发动机为非增压类型时，不仅会由于气缸的共振而形成噪声，而且会产生脉动噪声、涡流噪声。当发动机为增压类型时，由于增压器的运作过程存在较大振动，会产生大量噪声。此时，如果在增压器上没有安装消声器或者所安装的消声器不符合技术标准，会导致噪声不受阻滞。

• 排气噪声。工程机械排气过程中，气门座受气流的脉动影响而产生噪声。尤其是当排出的气流边界受到不规则物体阻挡时，会产生大量脉动噪声。即使排气口工艺光滑，也会产生一定量的喷流噪声。在轮胎式装载机等工程机械设计时，通常需要考虑配置排气系统消声器。然而，运行过程中，由于操作人员失误或者消声器破坏等因素的存在，排气口噪声不能被有效约束。由于设计直径偏小，当机械运行负荷较大时，也会加大排气气流运行速度，导致噪声偏大。

• 风扇噪声。轮胎式装载机等工程机械运行过程中，为了避免机械本身温度过高，需要安装冷却风扇。然而，冷却风扇转动时会引发周围气流扰动，从而产生噪声。风扇结构设计存在较大缺陷时，运行时空气阻力较大，便会形成噪声。即使风扇结构合理，护风圈的存在也会引起空气共振，产生一定量的噪声。

(2) 液压系统噪声

轮胎式装载机等工程机械运行时，为了增加机械寿命、降低机械运行温度，会设置液压装置。从机械运行实践来看，液压系统所产生的噪声较为常见。该类装置所产生的噪声体现在如下两方面。

• 一方面，当空气进入液压系统后会形成气泡，液体温度升高时，气泡爆炸产生噪声。如果液压装置的排气设置不科学或者被阻塞，进入的空气不能够及时被排到液压装置外，就会导致“空穴”存在，致使噪声现象长期不得解决。

文章来源：《中国机械工程》 网址: http://www.zgjxgc.cn/zonghexinwen/2020/1030/416.html