土方机械 司机室振动噪声特性的测试方法DB35／T 1151-2011.pdf

DB35 福建省地方标准 DB35/T 11512011 土方机械 司机室振动噪声特性的测试方法Earth-moving machineryTest methods for character of cab structural noise 2011-07-01发布 2011-10-01实施福建省质量技术监督局 发布 ICS 53.100 P97 DB35/T 11512011 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 测试原理.2 5 测试仪器及设备.2 6 试验环境.2 7 试验方法.3 8 数据处理和测试报告.4 附录 A（资料性附录）司机室振动噪声特性测试示例.6 DB35/T 11512011 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准根据JB/T 10902-2008工程机械司机室相关规定,结合土方机械司机室振动噪声特性的试验室评价方法制定本标准。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由厦门市质量技术监督局提出。本标准由福建省经济贸易委员会归口。本标准由福建省质量技术监督局批准。本标准起草单位：国家场（厂）内机动车辆质量监督检验中心、厦门市育明工程机械有限公司、厦门市产品质量监督检验院、厦门市标准化协会。本标准主要起草人：田力军、黄志强、林自力、庄鸿辉、郑仲平、黄耀坚。本标准为首次制定。DB35/T 11512011 1 土方机械 司机室振动噪声特性的测试方法 1 范围 本标准规定了土方机械司机室（以下简称司机室）振动噪声特性测试的术语和定义、测试原理、测试仪器及设备、测试条件、测试方法、数据处理和测试报告。本标准适用于挖掘机、挖掘装载机、装载机、压路机、平地机、推土机等土方机械用司机室。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 3767 声学 声压法测定噪声源声功率级 反射面上方近似自由场的工程法 GB/T 3785.1-2010 电声学 声级计 第1部分：规范 GB/T 8498 土方机械 基本类型 标识、术语和定义 GB/T 25613 土方机械 司机位置发射声压级的测定 定置试验条件 JB/T 10902-2008 工程机械 司机室 3 术语和定义 JB/T 10902界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 土方机械司机室 earth-moving machineryCabs 安装在土方机械（见 GB/T 8498，以下简称机器）上，包容司机操作空间（必要时还包容随员乘座空间），并为司机提供安全防护、改善工作环境的装置。JB/T 10902-2008，定义3.1 3.2 就车测试 testing on vehicle 将试验的司机室按要求安装于相应的机器上,使之与机器构成完整的系统,并在此基础上对司机室的振动噪声特性进行测试。使就车测试时，必要时应对排气噪声进行隔离。3.3 平台测试 testing on platform 将试验的司机室按要求安装于试验台架上，通过台架对司机室进行模拟激振，并在此基础上对司机室的振动噪声特性进行测试。3.4 振动噪声特性 character of structural noise 司机室内噪声与司机室所受到的外部振动激励之间的关系。DB35/T 11512011 2 3.5 稳态正弦扫描 steady-state sinusoidal scanning 在对司机室进行模拟激励过程中维持振幅量级不变，采用足够缓慢的扫描速度使振动频率在一定范围内连续往复变化。3.6 样本长度 sample size 符合预期分析要求的信号记录长度。4 测试原理 司机室内的噪声主要由传递到司机室的结构振动，以及司机室外空气噪声经司机室壁透射入室内而形成。本测试方法主要在通过振动台或机器自身对司机室进行振动激励的基础上，对司机室内振动激励源及室内噪声进行测试,并对司机室的声响与振动两者之间的内在关系进行分析,从而得到司机室在噪声传递过程表现出的特性。5 测试仪器及设备 5.1 测试仪器 5.1.1 振动传感器 振动传感器应满足如下要求：a)振动传感器应能测量峰值因数为 6，动态范围为（0.110）m/s2的均方根加速度值；b)振动传感器应能承受 100 m/s2的瞬时加速度；c)振动传感器的共振频率应大于 300 Hz。5.1.2 声传感器 声传感器应符合GB/T 3785.1-2010中1级声传感器的要求。5.1.3 数据采集仪 数据采集仪应能实现多通道、多信号类型的同步采集，应具备抗混滤波功能或加装抗混滤波装置。采样频率应不低于2 000 Hz。5.2 设备 不小于司机室底面的平台以及至少一台驱动平台在垂直方向振动的设备。激振器应具备按指定的试验输人振动以激励司机室的能力。6 测试环境 6.1 试验环境应符合 GB/T 3767 的要求。6.2 就车测试方法时，试验环境还应符合 GB/T 25613 的要求。6.3 测试时，司机室的门、窗应处于关闭状态。就车测试时，司机室内除维持机器正常运转及测试用仪器外的其它电器应处于关断状态。DB35/T 11512011 3 7 测试方法 7.1 传感器布置 7.1.1 声传感器的安装 7.1.1.1 朝向 声传感器应水平指向司机座上通常向前看的方向。7.1.1.2 位置 声传感器应置于距司机室对称中间平面(20020)mm、高度为(121020)mm的位置。7.1.1.3 安装 7.1.1.3.1 采用就车测试方法时，声传感器应按 GB/T 25613 的要求进行安装。7.1.1.3.2 采用平台测试方法时，声传感器应通过支架固定于司机室底板上，并能有效地防止由于司机室的振动而出现掉落的可能。7.1.2 振动传感器的安装位置 7.1.2.1 采用就车测试方法时，振动传感器应布置于车架上固定司机室的位置附近。7.1.2.2 采用平台测试方法时，振动传感器应布置于振动平台上表面。7.2 就车测试方法 7.2.1 司机室的安装 7.2.1.1 进行就车测试时，司机室与机器车架之间应采用硬连接方式，不应在司机室与车架之间加装减振垫等对振动传递产生影响的零部件。7.2.1.2 司机室的底板、座椅及内饰件应按司机室原设计要求进行安装。7.2.1.3 司机室门窗应处于关闭状态。7.2.1.4 司机室内的操作人员应符合 GB/T 25613 的要求。7.2.2 怠速工况 7.2.2.1 起动被测机器发动机后，松开油门，使发动机处于怠速工况，使用发动机转速表对发动机转速进行监测。7.2.2.2 发动机转速趋于稳定后启动数据采集仪对振动及噪声信号进行采集，采集时间应不小于 60 s，采样频率应不小于 1 000 Hz。7.2.3 额定转速工况 7.2.3.1 起动被测机器发动机后，踏下油门，使发动机按额定转速运转，使用发动机转速表对发动机转速进行监测。7.2.3.2 发动机转速趋于稳定后启动数据采集仪对振动及噪声信号进行采集，采集时间应不小于 60 s，采样频率应不小于 1 000 Hz。DB35/T 11512011 4 7.2.4 转速遍历工况 7.2.4.1 起动被测机器发动机后，使发动机稳定在怠速工况。7.2.4.2 启动数据采集仪对发动机转速、振动及噪声信号进行采集，采样频率应不小于 1 000 Hz。采集过程中应逐步提高发动机转速直至转速达到额定转速，采集过程中转速变化率不应大于 40(r/min)/s。7.3 平台测试方法 7.3.1 司机室的安装 7.3.1.1 司机室应采用硬连接方式固定在平台上。7.3.1.2 司机室的底板、座椅及内饰件应按司机室实际布置方式进行安装。7.3.2 稳态正弦扫描信号输入 7.3.2.1 扫描的频率范围宜在（0.180）Hz。7.3.2.2 振动位移偏差为15 mm。7.3.2.3 扫描速度宜不大于 0.1 Hz/s。7.3.2.4 扫描持续时间宜不小于 60 s。7.3.2.5 振动方向应垂直于试验平台。7.3.2.6 启动数据采集仪对振动及噪声信号进行采集，采样频率应不小于 1 000 Hz。启动振动台对司机室进行扫描。8 数据处理和测试报告 8.1 信号选取 8.1.1 采用就车测试方法时，选取的样本长度与对应试验工况下发动机频率应满足下式（1）的规定：60tkn=.(1)式中：t 样本长度，单位为秒（s）；k 样本长度系数，单位为无量纲；n 发动机转速，单位为每分钟转（r/min）。8.1.2 采用平台测试方法时，选取的样本长度与扫频参数应满足下式（2）的规定：FtkV=.(2)式中：F 扫频使用的频率区间长度，单位为赫兹（Hz）；V 扫频速度，单位为每秒赫兹（Hz/s）。注：k取值宜不小于2。8.2 信号分析 8.2.1 采用就车测试方法宜对选取后的时域信号进行频谱分析转换为信号的频域分布图，转速遍历工况数据可进行阶次分析以确定其振动噪声特性。8.2.2 对频域分布图进行分析，记录信号出现峰值的频率点以及相应的峰值。DB35/T 11512011 5 8.2.3 必要时，可根据采集到的振动信号与噪声信号进行传递路径分析。8.3 测试报告 测试报告应包含以下信息：a)测试目的与要求。b）使用仪器型号、状态及仪器联接方框图（必要时）。c）司机室外形图（必要时）及测试零部件外形图。d）测试条件（测试环境、测试设备等）。e）司机室 制造商名称（必要时）；司机室型号；司机室类型；测试样品产品验证码（必要时）；司机室状态（新出厂、在用或改装）。f）测试工况描述（就车测试时应提供）。g)测试信号描述（平台测试时应提供）。h）噪声声信号的频域分布图。i）噪声声信号的峰值点及对应峰值。j）测试结果的说明和分析。k）测试时间、测试人员。l）其它需要说明的信息。DB35/T 11512011 6 A A 附 录 A（资料性附录）司机室振动噪声特性测试示例 A.1 传感器布置 声传感器按7.1.1进行布置，振动传感器的布置按7.1.2.1就车测试方法进行布置。A.2 数据采集 按7.2.3的额定工况试验方法进行试验，并记录试验过程中的噪声、振动及发动机转速信号。A.3 数据处理和测试报告 A.3.1 信号选取 A.3.1.1 信号长度的确定 假定发动机额定转速n为2 200 r/min，采样频率为3 000 Hz。按8.1.1规定，样本长度系数选定为22，则根据下式(A.1),样本长度应为：6022 0.62200ts=.(A.1)A.3.1.2 信号段的选取 通过数据分析软件对采集的数据进行遍历确定相对稳定的数据段，从确定的数据点开始截取时间长度为0.6 s的数据段作为待分析信号。A.3.2 信号分析 A.3.2.1 在本示例中，采用傅氏变换对测量的数据进行分析，分析结果如表A.1所示。表A.1 信号分析结果 序号 项目 单位 结果 1 频率点 Hz 125 173 430 600 730 1200 2 车架振动(振动输入)m/s2 0.13 0.76 4.2 0.70 3.70 1.86 3 耳旁噪声 dB(A)79.5 77.3 65.0 78.5 78.3 79.0 A.3.2.2 从表A.1的分析可知，频率点为125 Hz、173 Hz以及600 Hz时，司机室对于振动的传导较为明显，而在频率点为430 Hz、730 Hz以及1200 Hz时，其对振动的传导较弱。由此，即可根据传导的明显程度对司机室的结构进行改进或是根据传导特点选择相应的减振装置以降低司机室内的噪声。注：本附录仅作为本标准所涉及测试方法的示例，所使用数据均为虚构，测试对象为装载机司机室。