内燃叉车是采用内燃机作为动力源的装卸车辆。近年来各国都越来越重视对工程车辆振动噪声的控制,尤其是欧洲相继颁布了更为严格的振动、噪声限制标准,所以对叉车的降振减噪是一个需要重视的问题。
内燃叉车的发动机和变速箱连成一整体,在发动机和变速箱的两侧共设置四个底脚,通过底脚、隔振垫和车架支承将发动机和变速箱悬置在车架上。橡胶隔振垫在发动机和变速箱的悬置系统中具有支承、限位和隔振三大功能。隔振垫性能的优劣是能否降低内燃叉车整车振动、噪声的重要因素。
2理论分析发动机是内燃叉车的主要振动源,在发动机6个自由度的振动中,发动机垂直方向的振动最为重要。所示为简化的单自由度系统,为振动力的合成图。
隔振后传递到车架支承上的力的幅值。
由可见,设质量为m的机器位移振幅为5,则在隔振后,通过弹簧和阻尼器传到车架上力的幅值分别是妨和后者在相位上比前者超前;r/2,由得:隔振后传递到车架上力的幅值为:由式(2)、(3)求得力的传递率为:以上各:/t是隔振垫压缩刚度值;c是隔振垫阻尼系数;频率比1=/%=/60/;隔振垫的阻尼比C =是发动机转速;/是机器固有频率;是发动机转动角速度;是固有频率所对应的转动角速度;P是衰减系数/由上可知,力传递率7>既是转速的函数,又是频率/的函数。
通常结构中,由于蛉和作较难测得,但在单自由度系统中,质量块m的振动位移幅值为设支承的振动位移幅值为则振幅放大因子々:联系公式(4)、(5)可得:因为位移又为加速度的函数,故力传递率也可转化为加速度的函数:振后车架上的振动加速度值。因此用加速度传感器即可测出振动传递率。' 3试验分析试验使用某型10吨内燃叉车、某型隔振垫。在变速箱和发动机固结体的两则共有4个底脚,通过4个隔振垫安装在车架对应的4个支脚上。中18为8个加速度传感器,它们输出的垂直振动加速度信号分别为a,a8.利用(7)式,分别得到发动机和变速箱4个支承处隔振垫振动传递率。
传感器F仪器连接框图加速度信号采集时,发动机转速由750rpm逐渐提高到2350rpm(每次提高50rpm),每个工况采集一组数据。运用信号处理软件对采集到的数据进行处理,并导入Excel,生成各支承处隔振塾振动传递率随转速变化的曲线图,见。
由可见:变速箱两侧隔振垫的传递率小,隔振效果很好。发动机两侧隔振垫传递率较大,其中发动机左侧隔振垫的最大传递率达到。35,发动机左侧隔振垫不能满足要求。
由发动机隔振垫振动传递率瀑布图可见:无论发动机转速如何变化,发动机隔振垫振动传递率在频率450Hz、1200Hz附近均大于1,出现了与车体发生共振现象。
4结论支承处的4个隔振垫虽然是同一种型号隔振垫,但分配到每个隔振垫上的分力不同,使得各隔振垫的传递率不一样,其中发动机左侧的隔振垫传递率最大。
现了高频共振现象。
根据以上实验和分析认为,可重新分配各支承的位置,使各隔振垫受力一致;或根据原各支承处的受力状况重新设计发动机隔振垫,并对系统共振加以抑制。