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摘要:拖拉机噪声关乎环境保护、驾驶员健康及拉机零部件的使用寿命。总结国内外轮式拖拉机驾驶位置的降噪研究现状,分析噪声的产生来源和传播途径,提出降噪的改进措施及步骤,为降低拖拉机噪声提供技术参考。
关键词:噪声;轮式拖拉机;驾驶位置;改进
中图分类号:S219.02 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)09-0019-03
拖拉机噪声超标(高于标准限值)可能给驾驶员的身心健康带来损害,在没有任何防护的情况下,造成驾驶员听觉器官损伤甚至耳聋。有研究表明,噪声超标还会影响肠胃系统和内分泌机能,引发肠胃系统疾病或者内分泌失调症状。同时,噪声超标还易造成拖拉机驾驶员精神焦虑、疲劳、失眠。因此,世界各国对拖拉机的噪声限值都有严格规定,并将其作为拖拉机质量评价的重要内容。
我国将拖拉机噪声限值要求列为强制性标准,要求出厂销售的产品必须满足要求,中小型轮式拖拉机3C认证也将此项内容列入考核内容。欧盟要求拖拉机噪声满足欧盟法令(EEC Directives)和欧洲经济委员会法规(ECE Regulation)的规定,并将其列为欧盟e-MARK认证的重要内容。我国国家强制性标准GB6376-2008中规定,轮式拖拉机驾驶员操作位置处噪音为89 dB(A),低于歐盟e-mark认证中规定的“驾驶员耳旁噪声值不大于86 dB(A)”。拖拉机出口至欧盟地区,必须降低拖拉机噪声水平满足欧盟Road Homologation(e-mark) of Agricultural or Forrestry Tractors(Categories T1-T2-T3) Europe认证中的2009/76/EEC指令要求。
1 国内外轮式拖拉机噪声技术法规
噪声污染是当前四大环境污染之一。为限制噪声污染,世界各国都制定了噪声污染的法律法规和技术标准,拖拉机噪声产生的原因主要为机具作业噪声和振动噪声。
1.1 国内
《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》于1989年9月1日国务院第四十七次常务会议通过,1989年9月26日中华人民共和国国务院令第四十号发布,自1989年12月1日起施行。1996年10月29日,第八届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(自1997年3月1日起施行),该法发布后前者废止。后者第二十六条规定“国务院有关主管部门对可能产生环境噪声污染的工业设备,应当根据声环境保护的要求和国家的经济、技术条件,逐步在依法制定的产品的国家标准、行业标准中规定噪声限值。前款规定的工业设备运行时发出的噪声值,应当在有关技术文件中予以注明”。
技术标准主要有噪声标准和振动标准。在拖拉机噪声限值方面,我国制定强制性标准GB1495―1979《机动车辆允许噪声》和GB6376―1984《拖拉机 噪声限值》标准,并分别在1995年和2008年对标准进行了两次修订,当前执行GB6376-2008《拖拉机 噪声限值》标准,经过两次修订的标准限值要求有了更为严格的规定(见图1),接近欧盟标准。
关于拖拉机振动的技术标准,国内主要制定有GB/T10910―2004《农业轮式拖拉机和田间作业机械驾驶员全身振动的测量》和GB/T13876―2007《农业轮式拖拉机驾驶员全身振动的评价指标》。前者非等效采用ISO 5008:2001《农业 轮式拖拉机和 田间作业机械 驾驶员全身振动的测量》标准,规定在标准试验道路上,农业轮式拖拉机驾驶员承受的全身振动测量方法;后者规定农业轮式拖拉机驾驶员承受的全身振动指标限值。
发动机振动是拖拉机整机振动的主要来源,振动等级直接关系拖拉机整机振动。当前除拖拉机配置动力的振动标准GB/T7184―2008《中小功率柴油机振动测量及评级》外,关于拖拉机其它部位例如覆盖件、底盘等的振动测量方法,暂未制定相关国家或行业标准。
1.2 国外
欧盟出于对农业工作者的保护,于1977年制定77/311/EEC指令,规定轮式农林拖拉机驾驶员耳旁噪声限值,后在2009年制定2009/76/EEC指令对限值进行修正。其中,2009/76/EEC对拖拉机噪声做出明确规定,在拖拉机最大油门状态下,保持车速7.25 km/h、驾驶室所有门窗开启状态时驾驶员耳旁噪声低于86 dB(A)。
2 轮式拖拉机驾驶位置噪声研究现状
我国拖拉机企业于20世纪80年代开展噪声研究,传统方式是在产品研发后期对样机进行试验改进,缺点是试验中可能会发现原始设计中未预见的噪声超标问题,在产品开发末期无法进行大幅度的设计改动或者设计改动成本过高,使拖拉机噪声控制受诸多限制而无法达到满意效果。
国外农机制造企业对拖拉机噪声的研究起步较早,在产品研发早期的噪声、振动控制方面积累了很多经验。美国约翰·迪尔公司使用LMS振动噪声工具降低其设备的噪声值。利用LMSTest.Lab的测量与试验控制功能,通过LMS SCADAS II前端硬件系统采集数据,分析跟踪回到声源的声音路径的空气噪声进行声源定位和结构噪声传递路径。LMS Virtual Lab Noise and Vibration的主要功能是建立整个系统仿真模型,结合现有部件的试验模型和新设计部件的有限元模型,预测改动产品配置后的噪声等级及振动响应。意大利的纽荷兰公司通过与B
关键词:噪声;轮式拖拉机;驾驶位置;改进
中图分类号:S219.02 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)09-0019-03
拖拉机噪声超标(高于标准限值)可能给驾驶员的身心健康带来损害,在没有任何防护的情况下,造成驾驶员听觉器官损伤甚至耳聋。有研究表明,噪声超标还会影响肠胃系统和内分泌机能,引发肠胃系统疾病或者内分泌失调症状。同时,噪声超标还易造成拖拉机驾驶员精神焦虑、疲劳、失眠。因此,世界各国对拖拉机的噪声限值都有严格规定,并将其作为拖拉机质量评价的重要内容。
我国将拖拉机噪声限值要求列为强制性标准,要求出厂销售的产品必须满足要求,中小型轮式拖拉机3C认证也将此项内容列入考核内容。欧盟要求拖拉机噪声满足欧盟法令(EEC Directives)和欧洲经济委员会法规(ECE Regulation)的规定,并将其列为欧盟e-MARK认证的重要内容。我国国家强制性标准GB6376-2008中规定,轮式拖拉机驾驶员操作位置处噪音为89 dB(A),低于歐盟e-mark认证中规定的“驾驶员耳旁噪声值不大于86 dB(A)”。拖拉机出口至欧盟地区,必须降低拖拉机噪声水平满足欧盟Road Homologation(e-mark) of Agricultural or Forrestry Tractors(Categories T1-T2-T3) Europe认证中的2009/76/EEC指令要求。
1 国内外轮式拖拉机噪声技术法规
噪声污染是当前四大环境污染之一。为限制噪声污染,世界各国都制定了噪声污染的法律法规和技术标准,拖拉机噪声产生的原因主要为机具作业噪声和振动噪声。
1.1 国内
《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》于1989年9月1日国务院第四十七次常务会议通过,1989年9月26日中华人民共和国国务院令第四十号发布,自1989年12月1日起施行。1996年10月29日,第八届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(自1997年3月1日起施行),该法发布后前者废止。后者第二十六条规定“国务院有关主管部门对可能产生环境噪声污染的工业设备,应当根据声环境保护的要求和国家的经济、技术条件,逐步在依法制定的产品的国家标准、行业标准中规定噪声限值。前款规定的工业设备运行时发出的噪声值,应当在有关技术文件中予以注明”。
技术标准主要有噪声标准和振动标准。在拖拉机噪声限值方面,我国制定强制性标准GB1495―1979《机动车辆允许噪声》和GB6376―1984《拖拉机 噪声限值》标准,并分别在1995年和2008年对标准进行了两次修订,当前执行GB6376-2008《拖拉机 噪声限值》标准,经过两次修订的标准限值要求有了更为严格的规定(见图1),接近欧盟标准。
关于拖拉机振动的技术标准,国内主要制定有GB/T10910―2004《农业轮式拖拉机和田间作业机械驾驶员全身振动的测量》和GB/T13876―2007《农业轮式拖拉机驾驶员全身振动的评价指标》。前者非等效采用ISO 5008:2001《农业 轮式拖拉机和 田间作业机械 驾驶员全身振动的测量》标准,规定在标准试验道路上,农业轮式拖拉机驾驶员承受的全身振动测量方法;后者规定农业轮式拖拉机驾驶员承受的全身振动指标限值。
发动机振动是拖拉机整机振动的主要来源,振动等级直接关系拖拉机整机振动。当前除拖拉机配置动力的振动标准GB/T7184―2008《中小功率柴油机振动测量及评级》外,关于拖拉机其它部位例如覆盖件、底盘等的振动测量方法,暂未制定相关国家或行业标准。
1.2 国外
欧盟出于对农业工作者的保护,于1977年制定77/311/EEC指令,规定轮式农林拖拉机驾驶员耳旁噪声限值,后在2009年制定2009/76/EEC指令对限值进行修正。其中,2009/76/EEC对拖拉机噪声做出明确规定,在拖拉机最大油门状态下,保持车速7.25 km/h、驾驶室所有门窗开启状态时驾驶员耳旁噪声低于86 dB(A)。
2 轮式拖拉机驾驶位置噪声研究现状
我国拖拉机企业于20世纪80年代开展噪声研究,传统方式是在产品研发后期对样机进行试验改进,缺点是试验中可能会发现原始设计中未预见的噪声超标问题,在产品开发末期无法进行大幅度的设计改动或者设计改动成本过高,使拖拉机噪声控制受诸多限制而无法达到满意效果。
国外农机制造企业对拖拉机噪声的研究起步较早,在产品研发早期的噪声、振动控制方面积累了很多经验。美国约翰·迪尔公司使用LMS振动噪声工具降低其设备的噪声值。利用LMSTest.Lab的测量与试验控制功能,通过LMS SCADAS II前端硬件系统采集数据,分析跟踪回到声源的声音路径的空气噪声进行声源定位和结构噪声传递路径。LMS Virtual Lab Noise and Vibration的主要功能是建立整个系统仿真模型,结合现有部件的试验模型和新设计部件的有限元模型,预测改动产品配置后的噪声等级及振动响应。意大利的纽荷兰公司通过与B