Научная статья на тему 'Эффективные методы снижения акустического фонового шума при испытаниях угольных дробилок'

Эффективные методы снижения акустического фонового шума при испытаниях угольных дробилок Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Уголь
Scopus
ВАК
CAS
GeoRef
Ключевые слова
испытательный стенд / фоновый шум / двигатель угольной дробилки / Test bench / background noise / coal crusher engine

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Дерябин И.В.

В статье рассматриваются методы снижения фонового шума при виброакустических испытаниях двигателей угольных дробилок на специализированных стендах в акустических камерах. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью обеспечения высокой точности измерений шумовых характеристик двигателей. Для минимизации фонового шума приводных агрегатов и несущих конструкций стенда предложен ряд технических решений: демпфирование несущего силового каркаса, применение акустической капсулы верхнего опорного подшипникового узла, использование шумопоглощающих конструкций защитных кожухов привода, направляющих балок и объемных звукопоглотителей. Также разработано низкошумное устройство направленного обдува термонагруженных агрегатов двигателя. Экспериментально подтверждена эффективность предложенных решений по снижению фонового шума. Достигнуто уменьшение уровней шума от приводных агрегатов на 12 дБА, от отраженных звуковых волн – на 4 дБА. Разработанное устройство обдува позволило снизить уровни шума на 7-12 дБА. В целом удалось достичь уровней шумового фона на 15 дБА ниже шума двигателей во всем диапазоне режимов работы. Представленные технические решения обеспечили значительное снижение фонового шума испытательного стенда, что позволяет получать объективные данные по шумовым характеристикам двигателей угольных дробилок без учета искажающего влияния шумов стенда. Результаты работы имеют практическое значение для повышения качества акустических испытаний двигателей горнодобывающей техники.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Effective methods for reducing background acoustic noise during testing of coal crushers

Introduction. The article discusses methods for reducing background noise during vibroacoustic testing of coal crusher engines on specialized test benches in acoustic chambers. The relevance of the problem is due to the need to ensure high accuracy of engine noise measurements. Materials and Methods. To minimize the background noise of drive units and supporting structures of the test bench, a number of technical solutions are proposed: damping of the load-bearing frame, use of an acoustic capsule for the upper support bearing unit, use of noise-absorbing designs for drive protective covers, guide rails and volume sound absorbers. A low-noise device for directional blowing of heat-loaded engine units has also been developed. Results. The effectiveness of the proposed solutions for reducing background noise has been experimentally confirmed. A decrease in noise levels from drive units by 12 dBA and from reflected sound waves by 4 dBA was achieved. The developed blowing device made it possible to reduce noise levels by 7-12 dBA. In general, it was possible to achieve background noise levels 15 dBA lower than engine noise over the entire range of operating modes. Conclusions. The presented technical solutions provided a significant reduction in the background noise of the test bench, which allows obtaining objective data on the noise characteristics of coal crusher engines without taking into account the distorting effect of bench noise. The results of the work are of practical importance for improving the quality of acoustic testing of mining equipment engines.

Текст научной работы на тему «Эффективные методы снижения акустического фонового шума при испытаниях угольных дробилок»

Оригинальная статья

Original Paper

УДК 622.878:628.517.2 © И.В. ДерябинН, 2024

UDC 622.878:628.517.2 © I.V. DeryabinH, 2024

Togliatti State University, Togliatti, 445667, Russian Federation H e-mail: iglen19@yandex.ru

Тольяттинский государственный университет, 445667, г. Тольятти, Россия H e-mail: iglen19@yandex.ru

Эффективные методы снижения акустического фонового шума при испытаниях угольных дробилок

Effective methods for reducing background acoustic noise during testing of coal crushers

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-6-125-130

В статье рассматриваются методы снижения фонового шума при виброакустических испытаниях двигателей угольных дробилок на специализированных стендах в акустических камерах. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью обеспечения высокой точности измерений шумовых характеристик двигателей. Для минимизации фонового шума приводных агрегатов и несущих конструкций стенда предложен ряд технических решений: демпфирование несущего силового каркаса, применение акустической капсулы верхнего опорного подшипникового узла, использование шумо-поглощающих конструкций защитных кожухов привода, направляющих балок и объемных звукопоглотителей. Также разработано низкошумное устройство направленного обдува термонагруженных агрегатов двигателя.

Экспериментально подтверждена эффективность предложенных решений по снижению фонового шума. Достигнуто уменьшение уровней шума от приводных агрегатов на 12 дБА, от отраженных звуковых волн - на 4 дБА. Разработанное устройство обдува позволило снизить уровни шума на 7-12 дБА. В целом удалось достичь уровней шумового фона на 15 дБА ниже шума двигателей во всем диапазоне режимов работы. Представленные технические решения обеспечили значительное снижение фонового шума испытательного стенда, что позволяет получать объективные данные по шумовым характеристикам двигателей угольных дробилок без учета искажающего влияния шумов стенда. Результаты работы имеют практическое значение для повышения качества акустических испытаний двигателей горнодобывающей техники. Ключевые слова: испытательный стенд, фоновый шум, двигатель угольной дробилки.

Для цитирования: Дерябин И.В. Эффективные методы снижения акустического фонового шума при испытаниях угольных дробилок // Уголь. 2024;(6):125-130. 001: 10.18796/0041-5790-2024-6-125-130.

Introduction. The article discusses methods for reducing background noise during vibroacoustic testing of coal crusher engines on specialized test benches in acoustic chambers. The relevance of the problem is due to the need to ensure high accuracy of engine noise measurements.

Materials and Methods. To minimize the background noise of drive units and supporting structures of the test bench, a number of technical solutions are proposed: damping of the

ДЕРЯБИН И.В.

Доцент

Тольяттинского

государственного университета, 445667, г. Тольятти, Россия, e-mail: iglen19@yandex.ru

Abstract

load-bearing frame, use of an acoustic capsule for the upper support bearing unit, use of noise-absorbing designs for drive protective covers, guide rails and volume sound absorbers. A low-noise device for directional blowing of heat-loaded engine units has also been developed. Results. The effectiveness of the proposed solutions for reducing background noise has been experimentally confirmed. A decrease in noise levels from drive units by 12 dBA and from reflected sound waves by 4 dBA was achieved. The developed blowing device made it possible to reduce noise levels by 7-12 dBA. In general, it was possible to achieve background noise levels 15 dBA lower than engine noise over the entire range of operating modes.

Conclusions. The presented technical solutions provided a significant reduction in the background noise of the test bench, which allows obtaining objective data on the noise characteristics of coal crusher engines without taking into account the distorting effect of bench noise. The results of the work are of practical importance for improving the quality of acoustic testing of mining equipment engines. Keywords

Test bench, background noise, coal crusher engine. For citation

Deryabin I.V. Effective methods for reducing background acoustic noise during testing of coal crushers. Ugol'. 2024;(6):125-130. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041 -5790-20246-125-130.

ВВЕДЕНИЕ

Для проведения исследовательских и доводочных работ по виброакустике приводных двигателей угольных дробилок широко применяются специализированные нагрузочные испытательные стенды. В частности, в [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] рассматриваются вопросы исследования акустических характеристик двигателей, в том числе с применением испытательных стендов. В представленных работах исследуемые двигатели располагаются в испытательных камерах без звукопоглощающей облицовки стен и потолка, что создает условия для возникновения звукоотражен-ного поля, отрицательно влияющего на достоверность результатов акустических измерений. В работе [1] указывается на возможное искажение измеренных акустических характеристик двигателя из-за повышенного уровня фонового шума стенда, в [2] отмечается необходимость дополнительных технических мероприятий по уменьшению уровня шума, излучаемого элементами стенда.

Для качественных объективных стендовых виброакустических исследований и доводки двигателей угольных дробилок применяются испытательные стенды, установленные в специальных акустических (полузаглушенных или безэхо-вых) камерах. В частности, в работе [10] приведен пример использования стенда, размещенного в полузаглушенной акустической камере компании «Sandvik» (Швеция). В приведенном примере отмечено использование полубезэхо-вой акустической камеры с жестким звукоотражающим полом, на плите которого с помощью специальных стоек закреплен исследуемый двигатель. Нагрузочные установки стенда находятся вне помещения акустической камеры и располагаются в отдельном машинном зале. Исследуемый

двигатель (его вал) соединяется с нагрузочной машиной с помощью специальных приводных валов, обеспечивающих передачу крутящего или тормозного момента между ними. Кожухи и опоры приводных валов, находящиеся в пространстве камеры, закреплены на пазовой плите и на поверхности пола. Трубопроводы и элементы систем охлаждения, отвода выхлопных газов выводятся из камеры через специальные звукоизолированные проемы в полу и стенах в автономное машинное отделение стенда.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Рассматриваемый вариант акустического испытательного стенда Предлагаемый к применению в качестве инструментария для исследовательских и доводочных работ по виброакустике двигателей угольных дробилок акустический испытательный стенд представлен на рис. 1.

Испытательный стенд смонтирован в безэховой акустической камере 1, с установленной внизу под поверхностью пола нагрузочной асинхронной (или постоянного тока) машины 2 на виброизолированном специальными пружинами 3 автономном фундаменте 4. Внутренняя бетонная оболочка 5 камеры 1 установлена на специальных пружинах 3, и полностью изолирована от внешней бетонной оболочки 6 (принцип строительства «камера в камере»). Поверхность пола, стен и потолка камеры 1 покрыта специальными шумопоглощающими клиньями 7. Асинхронная

Рис. 1. Схема акустического испытательного стенда: 1 - безэховая акустическая камера; 2 - нагрузочная машина; 3 - пружины; 4 - фундамент нагрузочной машины; 5 - внутренняя бетонная оболочка; 6 - внешняя бетонная оболочка; 7 - звукопоглощающие кулисы; 8 - приводной ремень; 9 - защитный звукоизолирующий кожух верхнего приводного вала; 10 - защитный звукоизолирующий кожух ременного привода; 11 - двигатель угольной дробилки;

12 - несущий каркас испытательного стенда;

13 - звукопрозрачный пол; 14 - измерительные микрофоны Fig. 1. Layout of the acoustic test bench: 1 - anechoic acoustic chamber; 2 - loading machine; 3 - springs; 4 - foundation of the loading machine; 5 - inner concrete shell; 6 - outer concrete shell; 7 - sound-absorbing rockers; 8 - drive belt; 9 - protective sound-insulating cover of the upper drive shaft; 10 - protective sound-insulating cover of the belt drive; 11 - coal crusher motor; 12 - supporting frame of the test bench; 13 - sound-transparent floor; 14 - measuring microphones

машина 2 передает крутящий (тормозной) момент через приводной ремень 8 и верхний вал, закрытый защитным кожухом 9. Область вращения приводного ремня 8 закрыта защитным кожухом 10. Объект испытаний - двигатель угольной дробилки 11 монтируется через специальные упругие резинометаллические опоры на вертикальных стойках, имеющих возможность перемещаться по попе-

Рис. 2. Схема несущего силового каркаса акустического моторного стенда: 1 - вертикальные опорные стойки;2 - диагональные стойки;

3 - труба; 4 - вибродемпфирующее вещество (например, сухой кварцевый песок); 5 - звукопоглощающий материал;

6 - звукопрозрачная стекловолоконная ткань

Fig. 2. Layout of the bearing frame of the acoustic motor test bench:

1 - vertical support posts, 2 - diagonal posts, 3 - pipe,

4 - vibration damping material (e.g. dry quartz sand),

5 - sound absorbing material, 6 - sound-transparent fiberglass cloth

/ U UU U иши UWWWWWWWW4

nnn r*ri\r\r>r\r\r\n.r>r

Рис. 3. Схема защитного звукоизолирующего кожуха привода испытательного стенда: 1 - внутренний

звукопоглощающий слой из пористого материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем (ткань, пленка); 2 - несущая внутренняя металлическая оболочка; 3 - слой вибродемпфирующего материала; 4 - сухой кварцевый песок; 5 - дополнительная внешняя металлическая оболочка; 6 - демпфирующий ламинат внешней оболочки кожуха; 7- внешний звукопоглощающий слой из пористого материала; 8 - защитный звукопрозрачный слой (ткань, пленка) Fig. 3. Layout of the protective sound-insulating casing of the test bench drive: 1 - internal sound absorbing layer made of porous material with external protective sound-transparent layer (fabric, film); 2- internal bearing metal shell; 3 - layer of vibration damping material; 4 - dry quartz sand; 5 - additional external metal shell; 6 - damping laminate of the outer casing shell; 7 - external sound absorbing layer made of porous material; 8 - protective sound-transparent layer (fabric, film)

речным направляющим и фиксироваться в необходимом положении. Поперечные направляющие, в свою очередь, могут свободно перемещаться при выполнении монтажных работ и фиксироваться вдоль продольных направляющих. Продольные направляющие балки смонтированы на несущем силовом каркасе 12. Пол испытательной камеры представляет собой звукопрозрачные решетки 13.

2. Несущий силовой каркас испытательного стенда Схема несущего силового каркаса испытательного стенда представлена на рис. 2.

Для снижения вибровозбудимости и вибро-проводности металлической структуры несущего каркаса, передачи по ней вибрационной энергии, излучения шума как непосредственно каркасом, так и присоединенными к нему элементами крепления двигателя полости замкнутых профилей вертикальных опорных и диагональных стоек заполнены эффективным сыпучим вибродемп-фирующим веществом (кварцевым песком), крепление диагональных стоек в зоне их взаимного пересечения выполнено «встык». Для уменьшения площади звукоотражения внешних поверхностей составных элементов конструкции несущего каркаса наружные поверхности элементов каркаса футеруются эффективным звукопоглощающим материалом, внешняя поверхность которого облицована звукопрозрачной стеклово-локонной тканью или тонкой защитной, термостойкой, влагогазонепроницаемой звукопрозрачной фольгой.

3. Специальный защитный звукоизолирующий кожух привода испытательного стенда, использующего гладкоременную передачу для передачи момента от вала двигателя на вал нагрузочной машины Схема защитного звукоизолирующего кожуха

представлена на рис. 3.

4. Акустическая капсула верхнего опорного подшипникового узла Схема акустической капсулы верхнего опорного подшипникового узла представлена на рис. 4.

Корпус верхнего опорного подшипникового узла с зазором охватывается акустической капсулой, установленной на несущей раме на упругой резиновой подложке. Капсула выполнена в виде тонкостенного металлического каркаса, закрывающегося вертикальными съемными металлическими крышками, жестко фиксирующимися посредством крепежных элементов, стенки каркаса и крышек с внешней и внутренней сторон задемпфированы слоем вибродемпфирующего материала. Стенки капсулы с двух сторон футерованы эффективными звукопоглощающими панелями из пористого материала, наружные поверхности которого облицованы защитным звукопрозрачным слоем. Свободное пространство, образованное между стенками корпуса верхнего опорного подшипникового узла и стенками

1/ и \J\J\J\ JV!U\JV\J \_/ J \J\J \ '1 ' w\ ГТЧ

р\М/Л/-\ рс ГЛГ\Г\Г\Г\ПГ\П с с гy-v /-V ллЛ

1 г

Рис. 4. Схема акустической капсулы верхнего опорного подшипникового узла: 1 - акустическая капсула; 2- корпус верхнего опорного подшипникового узла; 3 - упругая резиновая

подложка; 4 - тонкостенный металлический каркас; 5 - вибродемпфирующий материал; 6 - звукопоглощающая панель из пористого материала; 7 - защитный звукопрозрачный слой; 8 - съемная рукоятка; 9 - объемный поглотитель звука из пористого волокнистого звукопоглощающего материала на основе базальтовых или стеклянных волокон

Fig. 4. Layout of the acoustic capsule of the upper support bearing unit: 1 - acoustic capsule; 2 - housing of the upper support bearing unit; 3 - elastic rubber substrate; 4 - thin-walled metal frame; 5 - vibration damping material; 6 - sound-absorbing panel made of porous material; 7 - protective sound transparent layer; 8 - removable handle; 9 - volume sound absorber made of porous fibrous sound absorbing material based on basalt or glass fibres.

В случае формы поглотителя, отличной от сферической

а = Цг, (3)

V - объем поглотителя звука, м3.

В работе [17] приведена номограмма для определения реверберационного коэффициента звукопоглощения объемного поглотителя в зависимости от частотной полосы и параметра ка (к - волновое число).

Частоту максимального звукопоглощения возможно определить согласно эмпирической формуле (4) [17]:

f = b

4%/F '

(4)

где Ь - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров звукопоглощающего материала объемного поглотителя.

Как следует из формулы (4), частотную характеристику объемного поглотителя возможно регулировать его геометрическими размерами, а также импедансом звукопоглощающей поверхности.

В конструкциях акустических испытательных стендов часто используется несущая рама силового каркаса, выполненная в виде замкнутого металлического короба прямоугольного сечения.

акустической капсулы заполнено объемным поглотителем звука, выполненным из пористого волокнистого звукопоглощающего материала на основе базальтовых или стеклянных волокон, с защитной звукопрозрачной оболочкой из тонкой стеклоткани.

5. Виброшумозадемпфированная структура направляющих балок устройства крепления двигателя на испытательном стенде Предлагаемая конструкция направляющих балок позволяет снизить интенсивную вибропередачу динамического возбуждения от работающего двигателя (от неуравновешенных сил и моментов инерции) на сопрягаемые зоны несущей рамы силового каркаса, ослабить структурный шум, излучаемый вибрирующими элементами балок, в особенности на резонансных режимах из-гибных колебаний продольных и поперечных направляющих балок.

6. Объемные поглотители звука для закрытия несущей рамы испытательного стенда Звукопоглощающие свойства объемных поглотителей

звука определяются акустическими свойствами используемого пористо-волокнистого материала и его геометрическими размерами (объемом) [17]. Наибольшей эффективностью объемные поглотители обладают в случае соизмеримости характерного размера объемного поглотителя а и длины звуковой волны X. При выборе размеров объемного поглотителя необходимо руководствоваться условием: а/Х < 1, (1)

где в случае сферической формы поглотителя

а = г, (2)

г - радиус сферы, м.

РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Результаты применения технических решений в конструкции испытательного стенда Эффективность предлагаемого технического решения

по исполнению несущего силового каркаса испытательного стенда подтверждается результатами экспериментальных исследований. Были выполнены измерения уровней звука в испытательной акустической безэховой камере при отсоединенном от приводного вала (неработающем) двигателе (асинхронная машина в машинном отделении при этом работала). Измерительные микрофоны устанавливались в пяти измерительных точках - в 1 м спереди, сверху, снизу, слева и справа от корпуса двигателя. После регистрации уровней звука в измерительных точках вычислялось среднее арифметическое измеренных значений. На рис. 5 представлена графическая зависимость уровня звука, излучаемого приводными элементами испытательного стенда в 1 м от неработающего двигателя (средние значения по пяти точкам) в частотном диапазоне от 20 до 10000 Гц, от оборотов асинхронной машины.

Как видно из представленных на рис. 5 графических зависимостей, после выполнения вышеописанных вибро- и шумопонижающих мероприятий конструкции несущего силового каркаса акустического испытательного стенда удалось добиться снижения уровней шума в испытательной камере до 12 дБА, уменьшив, таким образом, излучение структурного шума, классифицируемого как «мешающий, паразитный», оказывающего негативное влияние на процесс виброакустического исследования двигателя.

2. Результаты применения технического решения в конструкции испытательного стенда

Эффект от применения объемных поглотителей звука в акустической безэховой камере с смонтированным в ней

Г S

- --•кон струкци я несущ его сил ового / sL

каркаса не задемпфирован конструкция несущего сил каркаса задемпфирована а ового Г

г

дом при отсоединенном (неработающем) двигателе. Измерительные микрофоны устанавливались в пяти измерительных точках - в 1 м спереди, сверху, снизу, слева и справа от корпуса двигателя. После регистрации уровней звука в измерительных точках вычислялось среднее арифметическое измеренных значений.

1000 1500 2000 2500 3000

3500 4000 4500 Обороты, 1/мин

5000 5500 6000 6500 7000

Рис. 5. Результаты измерений уровней звука,

излучаемого приводными элементами моторного стенда,

после модернизации несущего силового каркаса

Fig. 5. Results of measuring the sound levels emitted by the drive elements

in the engine test bench after upgrading the bearing frame

90

85

80

¡R 75

70

65

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

60

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 Обороты, 1/мин

объемные поглотители установлены на несущей раме объемны е поглотители не установлены на несущей раме

dBA

Рис. 6. График уровней звука, излучаемых работающим с полной нагрузкой двигателем в I м спереди двигателя Fig. 6. A plot of sound levels emitted by the motor running at full load at teh distance of I m in front of the motor

испытательным стендом подтверждается экспериментальным исследованием. На рис. 6 представлена графическая зависимость уровней звука от оборотов работающего с полной нагрузкой двигателя в 1 м спереди двигателя - без установленных и с установленными в безэховой камере объемными поглотителями.

Как следует из представленных графических зависимостей, при установке объемных поглоти- а г телей звука на поверхности несущей рамы испытательного стенда отмечается снижение уровней звука в измерительной точке до 4 дБА практически во всем контролируемом скоростном диапазоне работы исследуемого двигателя, что свидетельствует об эффективности применения разработанных конструкций объемных поглотителей с точки зрения снижения влияния отраженных звуковых волн на объективность и качество проведения исследовательских и доводочных работ в акустической безэховой камере.

3. Результаты применения технических решений в конструкции моторного стенда Для оценки эффективности применения шу-мовибродемпфирующих мероприятий проводились контрольные замеры уровней звука, излучаемого работающим испытательным стен-

4. Результаты применения технических решений в безэховой акустической камере На рис. 7 представлены результаты измерений 1/3 октавных спектров уровней звука, зарегистрированных в 1 м от корпуса вентиляторной воздуходувки спереди, со стороны выхода обдуваемого потока воздуха (а) и сзади, со стороны входа потока воздуха (б). Измерения проведены в акустической безэховой камере при применении воздуходувки промышленного изготовления (без дополнительных шумопонижающих элементов) и в реализованном варианте применения низкошумного устройства обдува согласно схеме рис. 7.

Как следует из рис. 7, в измерительной точке микрофона, расположенной в 1 м спереди от корпуса вентиляторной воздуходувки, зарегистрирован существенный шумопонижающий эффект во всем контролируемом частотном диапазоне, составляющий 7-12 дБА. В измерительной точке микрофона, расположенной в 1 м сзади от корпуса воздуходувки, в частотном диапазоне 100-10000 Гц зарегистрировано широкополосное снижение уровней шума, составляющее в отдельных частотных полосах спектра до 8 дБА. Эффективность ослабления звуковой энергии отраженного звукового поля разработанной вентиляторной воздуходувки подтверждается экспериментально. Измерения проводились в акустической безэховой камере при работающем на испытательном стенде двигателе на номинальном режиме при оборотах коленчатого вала 1500 об/мин. Измерительный микрофон устанавливался в измерительной точке «1 м от передней части двигателя» (на расстоянии 1 м от защитной крышки привода, на высоте 1 м от звукопрозрачного решетчатого пола акустической безэховой камеры).

б

Исходное состояние Разработанная конструкция

Исходное состояние Разработанная конструкция

0,06

0,25 1 2 Частота, kHz

0,06

0,25 1 2 Частота, kHz

Рис. 7. Результаты измерений 1/3 октавных спектров уровней звука, зарегистрированных в I м от корпуса вентиляторной воздуходувки: а - спереди, со стороны выхода обдуваемого потока воздуха; b - сзади, со стороны входа потока воздуха

Fig. 7. Results of measuring I/3 octave spectra of the sound levels recorded at the distance of Im from the fan blower housing: (а - front, exhaust air stream; b - back, inlet air stream)

4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рекомендуемых к использованию технических решениях по уменьшению шумовиброактивности конструктивных составных элементов акустического испытательного стенда использованы следующие основные принципы виброшумодемпфирования структур, такие как: виброизоляция, звукоизоляция, увеличение жесткости несущих элементов, снижение вибровозбудимости и вибропро-водности структур за счет применения пустотелых профилей, заполненных сыпучим вибродемпфирующим веществом, «капсулирование» основных источников «паразитного» шумоизлучения, использование вибродемпфирования битумными ламинатами тонкостенных металлических конструкций, внутренняя звукопоглощающая футеровка, внешние звукопоглощающие элементы, ослабляющие звукоотражающие процессы. Результатом представленной работы является достижение уровней шумового фона, генерируемого работой приводных агрегатов и систем стенда, на 15 и более дБА ниже уровней шума, излучаемых непосредственно исследуемыми двигателями во всем контролируемом скоростном диапазоне работы, что позволяет оценивать замеренные значения уровней корпусного шума двигателей как объективные, без необходимости учета корректирующей поправки на влияние шумового фона.

Благодарности: Автор выражает благодарность Михаилу Фесине за помощь в разработке оригинальных технических решений по уменьшению фонового шума моторного стенда, Сергею Андреянову за помощь в проведении экспериментальных исследований.

Список литературы • References

1. Albarbar A., Ball A., Starr A. On acoustic measurement-based condition monitoring of internal combustion engines. Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. 2008;50(1):30-34. https://doi. org/10.1784/insi.2008.50.1.30.

2. Huang J., Zheng L. Noise Power Spectrum Research ofthe Turboprop Engine Test. Internationaljournal of Turbo and Jet Engines. 2014;31 (1). https://doi.org/10.1515/tjj-2013-0032.

3. Pavlov G.I., Sitnikov O.R., Valeeva K.A. Performance evaluation of internal combustion engines silencers based on comparative testing of their characteristics on non-Motorized test stand. Procedia Engineering. 2017;(206):1672-1677. https://doi.org/10.1016/j.pro-eng.2017.10.696.

4. Yang Xiang, Jiachi Yao, Giang Zhou, Gian Sichong. Research on Experimental Method for Obtaining Independent Combustion Noise of Internal Combustion Engine. Shock and Vibration. 2018, V. 2018, Article ID 2413831; https://doi.org/10.1155/2018/2413831 .

5. Buzikov S., Buzikova O. Development of a Methodology for Bench Testing of Internal Combustion Engines. In Proceedings of the 8th International Conference on Industrial Engineering ICIE 2022, Sochi, Russia, May 2022. https://doi.org/10.1007/978-3-031-14125-6-45.

6. Barelli L., Bidini G., Buratti C., Mariani R. Diagnosis of internal combustion engine through vibration and acoustic pressure non-intrusive measurements. Applied Thermal Engineering. 2009;29(8-9):1707-1713. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2008.07.025.

7. Zhang C., Wei L. Experiment on noise source identification based on acoustic array. IOP Conf. Series: Earth and Environmental

Science. 2018;208(2018):012071. https://doi.org/10.1088/1755-1315/208/1/012071.

8. Chihua Lu, Z. Wang, H. Zheng, Z. Liu. Noise control for a single-cylinder engine based on cam profile optimization of valve train. Nei-ranji Gongcheng / Chinese Internal Combustion Engine Engineering. 2017;38(4): 74-82. https://doi.org/10.13949/j.cnki.nrjgc.2017.04.013.

9. YaRu Guo, Yan Liu, Xiaopai Zhang, Xiaojuan Zhang, Changbin Zhang. Noise distribution of the Internal Combustion Engine. In Proceedings of the 4th International Conference on Mechatronics, Materials, Chemistry and Computer Engineering 2015, Xi'an, China, December 12-13, 2015. https://doi.org/10.2991/icmmcce-15.2015.9.

10. Gavine A. The American Way. Testing Technology International. 2000, November, p. 28-31.

11. Gutzmer P., Pilgrim R. Motorakustische Versuchs und Mebtechnik bei Porsche. MTZ. 1987;48(1987)2:47-50.

12. Brandstatt P., Fuchs V. Helmut, Roller M. Novel silencers and absorbers for wind tunnels and acoustic test cells. Noise Control Eng. J. 2002;50(2):46-47.

13. Deryabin I., Gorina L., Krasnov A. The effectiveness of some practical methods of lowering the background acoustic noise, produced by the engine test bench technological equipment. AKUSTIKA. 2021;(39):170-174.

14. Дерябин И.В. К вопросу снижения уровня звука, излучаемого системой впуска двигателя внутреннего сгорания // Журнал физики: серия конференций. 2020. Т. 1679. С. 052026.

Deryabin I. On the issue of reducing the sound level emitted by the intake system of an internal combustion engine. Journal of Physics: Conference Series. 2020;(1679):052026. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1679/5/052026. (In Russ.).

15. Дерябин И. О снижении шума двигателя внутреннего сгорания автотра нспортного средства // Методи ка транспортных исследований. 2022. Т. 61. С. 505-509.

Deryabin, I. On reducing the noise of the internal combustion engine of a motor vehicle. Transportation Research Procedia. 2022; 61: 505-509; https://doi.org/10.1016/j.trpro.2022.01.082. (In Russ.).

16. Дерябин И., Горина Л., Краснов А. Особенности использования кварцевого песка в качестве вибрационно-гашающей простав-ки корпуса глушителя двигателя внутреннего сгорания // Журнал физики: серия конференций. 2021. Т. 2094. С. 042073. Deryabin I., Gorina L., Krasnov A. Features ofthe use of quartz sand as a vibration damping spacer for internal combustion engine muffler housing. Journal of Physics: Conference Series. 2021;2094:042073. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2094/4/042073 (In Russ.).

17. Снижение шума в зданиях и жилых районах / Г.Л. Осипов, Е.Я. Юдин, Г. Хюбнер и др.; Под ред. Г.Л. Осипова, Е.Я. Юдина. М.: Стройиздат, 1987. 557 с.

Author Information

Deryabin I.V. - Associate Professor, Togliatti State University, Togliatti, 445667, Russian Federation

Информация о статье

Поступила в редакцию: 3.05.2024 Поступила после рецензирования: 16.05.2024 Принята к публикации: 26.05.2024

Paper info Received May 3,2024 Reviewed May 16,2024 Accepted May 26,2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.