基于工况传递路径分析的挖掘机座椅振动研究

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随着挖掘机行业的迅速发展以及社会环保意识的不断增强,国标等法律法规对挖掘机振动噪声限值要求越来越严格,用户对挖掘机的NVH性能要求不断提高。挖掘机座椅振动作为挖掘机NVH性能的主要组成部分,是直接影响驾驶员操作安全、工作效率和身心健康的重要因素之一。为了更好的控制挖掘机座椅振动,提升产品的NVH性能,增强我国挖掘机行业的竞争力,研究挖掘机座椅振动的传递路径及各路径的振动贡献,对挖掘机座椅振动控制具有重要意义。本文基于项目“XX型号挖掘机振动噪声控制研究”,结合挖掘机减振降噪这一工程背景,开展挖掘机发动机振动到驾驶室座椅振动工况传递路径分析的课题研究。主要计算发动机四个安装位置到驾驶室座椅振动传递路径的工况传递路径分析模型,通过研究各路径对座椅的振动贡献、各路径传递率函数以及模型输入,来分析该挖掘机座椅振动中存在的问题,并得出相应的分析结论。首先针对工况传递路径分析方法应用在挖掘机座椅振动研究中存在的问题,提出具体的改进方法,并总结改进后的工况传递路径分析方法在应用过程中的实施方案。然后结合本文的研究课题,设计挖掘机发动机振动到座椅振动的工况传递路径分析模型及对应的试验设计。最后利用试验数据对模型进行求解,并利用模型计算结果对发动机到座椅的振动传递进行研究。采用频谱分析找出挖掘机座椅振动信号中峰值频率,计算各路径对座椅振动传递的振动贡献,依据在峰值频率处各路径的振动贡献矢量图以及有效振动贡献,分析影响座椅振动贡献较大的路径,结合模型输入与模型传递特性研究降低座椅振动的改进方法。本文研究了挖掘机在最低转速、额定转速、最高转速三个工况下发动机到座犄的振动传递,研究结果表明:座椅振动在发动机发火频率处的幅值最大,此频率处的振动贡献大主要是发动机左前、右前减振后的振动较大引起的,因此应通过提高发动机左前、右前减振在发火频段的减振性能来改善座椅振动性能。
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