山东润源实业有限公司与山东大学合作，成立了农机智能化研究中心，针对某型号的玉米联合收割机，对整机噪声及驾驶室噪声进行了测试与分析，并采取一系列控制措施，使润源玉米收割机的噪声有了明显降低。有效地改善了驾驶室工作环境，提高了整机产品的技术指标，市场竞争力明显增强。

 

　　1、改进滚子链条传动

 

　　在收割机传动系统中，大量采用滚子链条传动，且链轮数量多。但由于其多边形效应，滚子链传动存在冲击振动，尤其是高速链轮(包含张紧轮)，是整机振动噪声的主要振源。因此，降低链条传动冲击噪声是降低整机噪声的主要因素之一。采用橡胶滚子链条进行试验，同时对高速链轮，采用噪声较小的齿形链传动，噪声降低8dB(A)左右。

 

　　2、发动机支承优化

 

　　发动机产生较大的振动噪声，因此对其进行隔振、隔声处理，减小其振动噪声向其它构件的传递。通过对发动机支承进行有限元分析，计算其振动模态，如图1所示。实验测试支承垫上下的振动，振动加速度传感器布置如图2所示，分析其相干功率输出，优化支承垫的数量及刚度，提高支承的隔振减振效果，从而减小发动机振动向机架的传递。

 

　　发动机冷却系统风扇也是主要噪声源，由旋转噪声、涡流噪声组成。旋转噪声是由于旋转叶片周期性的切割空气，引起空气周期性压力脉动产生的，该噪声主要与风扇的转速、叶片数和夹角等因素有关。
 

图1发动机支承振动模态图图2发动机支承振动测试

 

　　涡流噪声是因为风扇旋转使周围的空气产生涡流，这些涡流又因为粘滞力的作用分裂为一系列独立的小涡旋，这样会形成压力波动，从而产生噪声。涡流噪声的大小主要取决于叶片的形状和风扇的工作条件。

 

　　将发动机的风扇及散热器用罩密封起来，进气口开在罩的上面，并进行格栅处理，减小噪声向侧向的传递。

 

　　3、驾驶室结构优化

 

　　玉米收割机驾驶室内耳旁噪声的大小就体现了乘坐舒适性，标准对此也作了规定。降低驾驶室噪声对于改善司机人员的工作环境，提高工作效率，并提高产品的市场竞争力有重要意义。

 

　　针对润源玉米收割机的驾驶室，采用有限元计算了其振动模态及随机振动响应，图3是驾驶室的振动模态，根据分析对驾驶室后壁等薄弱环节进行改进，以减少驾驶室的二次振动噪声。

 

　　利用VAOne建立了驾驶室的统计能量法声学分析模型，如图4所示，并依此为基础，对于现有驾驶室的噪声水平进行了分析计算，进而通过隔声、隔振及密封原则，进行了驾驶室的噪声优化设计。

 

图3驾驶室的振动模态图图4VAOne驾驶室框架模型

 

　　对驾驶室噪声在125Hz以下主要由于振动激励引起；在125~500Hz既受声激励影响，又受振动激励影响；在500~5000Hz，主要受噪声激励的影响。对于驾驶室内噪声水平，其更多受到外部噪声水平的影响。增大阻尼与增加板厚作用类似，能够降低50~500Hz范围内噪声，但对高频噪声影响较小；同时，高频噪声的产生主要受到驾驶室泄漏的影响，改善驾驶室的密闭性可以有效的降低高频噪声。通过增加壁厚，减少泄漏量，增加阻尼，可使得驾驶室整体噪声水平下降6dB(4.2dBA)，使得驾驶室内噪声达到标准要求85dB(A)。

 

　　4、改进隔声板的隔声效果

 

　　降低各侧挡板振动产生的二次噪声。在侧挡板上不应开孔，增加吸声材料以减少噪声的辐射；增加侧板的厚度提高隔音效果；采用隔振安装，减小板的振动。

 

　　5、提高玉米收割机零部件的制造、安装精度

 

　　链条传动的装配质量不好，不仅会造成工作时掉链子，增加磨损等故障，同时影响噪声的大小。提高传动系统零部件的制造精度，对高速转动零部件，进行动平衡检查。在保证加工质量的前提下，装配时，检查并保证链传动的链轮与轴线的垂直度、孔径精度及轴线之间的平行度等指标，采用一些专用工具进行装配精度的检验，提高了装配精度，减小振动噪声。