CN108593092A - 一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法 - Google Patents

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徐洋
李昂昂
林洪贵
盛晓伟
申研
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    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

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Abstract

本发明涉及一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，包括以下步骤：测量多个激励源的传递路径的频响函数；测量工况下的声压和工作载荷；通过激励源的加速度、工况下的声压和工作载荷计算噪声贡献量。本发明能够识别出高端纺织机械在运行工况下主要噪声大小以及主要发声机构的噪声贡献量值。

Description

一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法
技术领域
本发明涉及机械系统振动噪声识别技术领域，特别是涉及一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法。
背景技术
随着高端纺织装备的振动噪声性能不断提高，纺织机械车间的噪声值大小已经不能很好的反映纺织机械在运行工况下振动噪声对工人的健康影响程度以及振动对机械本身的损害状况。因此，研究传递路径分析识别噪声对提高纺织机械整机品质起着至关重要的作用。
工程中应用于纺织机械的噪声识别方法大都存在经济效益低、测试装备复杂和时间周期长等问题。传递路径分析方法可对噪声传播能量路径进行评价，将传递路径分析用于纺织机械的噪声识别过程中，可以更加方便、快捷的获得实际工况下纺织机械噪声通过传递路径对目标点的噪声贡献量，对降噪工作和提高整机声品质起着至关重要的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，能够识别出高端纺织机械在运行工况下主要噪声大小以及主要发声机构的噪声贡献量值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，包括以下步骤：
(1)测量多个激励源的传递路径的频响函数；
(2)测量工况下的声压和工作载荷；
(3)通过激励源的加速度、工况下的声压和工作载荷计算噪声贡献量。
所述步骤(1)具体为：用力锤在激励源附近的悬置点处，对每个悬置点的x、y、z向分别进行激励，每个点敲击数次以进行平均处理；在每个激励源附近布置加速度传感器，测量出工作区域目标点和各个加速度传感器的数据，由此来计算出各条路径的频响函数。
所述步骤(2)包括：在工作区域处布置麦克风，在实际工况下测取工况噪声声压值；采用逆矩阵法通过测量激励源处工况下的加速度来计算出工作载荷。
所述采用逆矩阵法通过测量激励源处工况下的加速度来计算出工作载荷具体为：建立以加速度为输入量，工作区域目标点声压值为输出量的结构噪声TPA模型，计算目标点的声压值；通过测量工况下的加速度和激励力到加速度响应的频响函数来计算出工作载荷。
所述结构噪声TPA模型为其中，ai为加速度传感器测得的加速度，Fj为工作载荷，Hij为频响函数。
所述步骤(3)具体为：工作区域的噪声和振动由多个激励源通过不同路径抵达目标点后叠加合成，通过测量实际工作情况下的激励源处的加速度后，求得各路径上的声压贡献量，通过合成后得到工作区域目标点的总声压。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在对纺织机械噪声进行分析时，实现了基于传递路径分析模型的簇绒地毯织机噪声识别方法和试验，可以更加方便、快捷的获得实际工况下纺织机械噪声通过传递路径对目标点的噪声贡献量。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是实施例中簇绒地毯织机的主要噪声分布情况图；
图3是实施例中各激励源处传递路径的的噪声贡献量占比情况图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明方法主要包括频响函数的测量、工况下的声压和工作载荷的测量、噪声贡献量的计算。
将麦克风布置在纺织工人的工作区域的目标点处，采集簇绒地毯织机工况噪声，对噪声数据进行盲源分析处理，根据簇绒地毯织机的噪声发声原理，找到簇绒地毯织机的噪声主要是结构噪声，激励源是电机、主轴曲柄和簇绒针与成圈钩产生撞击。在这三个激励源附近选取合适的点，放置加速度传感器。
一、频响函数的测量
用力锤在激励源附近的悬置点处，对每个悬置点的x、y、z向分别进行激励，每个点要敲击数次以进行平均处理。
同时在每个激励源附近布置三向加速度传感器，测量出工作区域目标点和各个加速度传感器的数据，由此来计算出各条路径的频响函数。
二、工况下的声压和工作载荷的测量
通过测量激励源处工况下的加速度来计算出其工作载荷。建立以加速度为输入量，工作区域目标点声压值为输出量的结构噪声TPA模型。
在已知工作载荷Fj和相应加速度ai的基础上，利用矩阵计算得出Hij；由频响函数Hij和工作载荷Fj，利用矩阵计算得出纺织工人工作区域目标点的声压值Pq。
计算工作载荷：
通过测量工况下的加速度ai和激励力到加速度响应的频响函数Hij来计算出工作载荷。
三、噪声贡献量的计算
计算总声压：
工作区域的噪声和振动由多个激励源通过不同路径抵达目标点后叠加合成，通过测量簇绒地毯织机实际工作情况下的激励源处的加速度后，求得各路径上的声压贡献量，通过合成后得到工作区域目标点的总声压。
图2为工人工作区域目标点的实际测量所得的噪声与激励源通过传递路径对目标点噪声贡献量合成的噪声的对比图。图3是电机、主轴曲柄、簇绒针与成圈钩三处激励源的传递路径的噪声贡献量占比图。图3中的电机结构噪声贡献量最小，其中主要是x,y方向的结构噪声。图3结合图2并依据簇绒地毯织机发声原理进行对比，可以发现主轴曲柄处Y向的噪声贡献量是最大的,峰值超过了0.1Pa，其次是主轴曲柄处的X向和Z向，峰值均超过0.04Pa。

Claims (6)

1.一种基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)测量多个激励源的传递路径的频响函数；
(2)测量工况下的声压和工作载荷；
(3)通过激励源的加速度、工况下的声压和工作载荷计算噪声贡献量。
2.根据权利要求1所述的基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：用力锤在激励源附近的悬置点处，对每个悬置点的x、y、z向分别进行激励，每个点敲击数次以进行平均处理；在每个激励源附近布置加速度传感器，测量出工作区域目标点和各个加速度传感器的数据，由此来计算出各条路径的频响函数。
3.根据权利要求1所述的基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：在工作区域处布置麦克风，在实际工况下测取工况噪声声压值；采用逆矩阵法通过测量激励源处工况下的加速度来计算出工作载荷。
4.根据权利要求3所述的基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，所述采用逆矩阵法通过测量激励源处工况下的加速度来计算出工作载荷具体为：建立以加速度为输入量，工作区域目标点声压值为输出量的结构噪声TPA模型，计算目标点的声压值；通过测量工况下的加速度和激励力到加速度响应的频响函数来计算出工作载荷。
5.根据权利要求3所述的基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，所述结构噪声TPA模型为其中，ai为加速度传感器测得的加速度，Fj为工作载荷，Hij为频响函数。
6.根据权利要求1所述的基于传递路径分析的高端纺织机械噪声识别方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：工作区域的噪声和振动由多个激励源通过不同路径抵达目标点后叠加合成，通过测量实际工作情况下的激励源处的加速度后，求得各路径上的声压贡献量，通过合成后得到工作区域目标点的总声压。
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