RU30195U1 - Динамический стенд с беговыми барабанами для акустических исследований транспортных средств - Google Patents

Description

ДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕНД С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель относится к контрольно-диагностическому оборудованию, в частности к испытательному стенду для изучения шумов и вибраций, генерируемых движущимся автотранспортным средством, например, легковым автомобилем.

Решение проблемы уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и улучшения акустического комфорта в кабине (салоне) наземных колесных транспортных средств - важная актуальная задача разработчиков и исследователей транспортной техники, требующая больших материальных, временных и интеллектуальных затрат. Наиболее мобильными и продуктивными процессами исследований и доводки транспортных средств по шуму и виброкомфорту являются экспериментальные исследования, проводимые в стендовых условиях, с привлечением многообразной техники имитации скоростных и нагрузочных режимов идентичных дорожным (полевым) условиям испытаний (например, динамических стендов с беговыми барабанами), стационарной измерительной и анализирующей аппаратуры. Постоянные, не зависящие от погоды и состояния дорожного покрьггия условия испытаний, удобство съема и анализа измерительной информации способствуют все более широкому распространению стендовых исследований виброакустических процессов, протекающих в наземных колесных транспортных средствах. Ввиду того, что основным виброшумоактивным источником транспортного средства является его энергетическая установка двигатель с трансмиссионными агрегатами (далее - силовой агрегат), то весьма важно проводить исследования и доводку силового агрегата на стенде при имитации различных скоростных и нагрузочных режимов

МПК7 G01M 17/00

(изменяя обороты двигателя, угол открытия дроссельной заслонки и т.п.).

Достаточно полную имитацию условий движения автомобиля в реальных дорожных условиях можно достичь на стендах с беговыми барабанами, практика использования которых нашла широкое распространение на предприятиях производящих автотранспортную технику и НИИ.

Впервые в нашей стране конструкция стенда с двумя парами беговых барабанов была предложена в 1924 году проф. В.И. СорокаНовицким, см. Н.Я. Говорущенко Диагностика технического состояния автомобилей, М., Транспорт, 1970, с.141 /1/. За рубежом стенды с беговыми барабанами появились в тридцатых годах. Например, в США первые стенды с комплектом оборудования начали выпускаться в 1935 году фирмой Бендикс Корпорейшн, с.141, /1/.

Конструктивно такие стенды состоят из двух пар барабанов под задние и передние колёса автомобиля. Барабаны через редуктор соединены с тормозными устройствами, см. рис.1, с.141, /1/

Из патента США № 5465612, МПК G01M 17/00, выданного на имя фирмы CLAITON IND известен динамический барабанный стенд, оборудованный приводными и тормозными механизмами и системами управления, позволяющими имитировать с высокой точностью реальные скорости, нагрузки, силы инерции и паразитные сигналы потерь, характеризующие особенности движения автомобиля в дорожных условиях.

Современные технологии исследования акустических процессов, реализующихся на транспортных средствах (автомобилях, тракторах, мотоциклах и пр. видах колёсных транспортных средств) предусматривают применение специальных низкошумных беговых барабанов, позволяющих имитировать различные скоростные и нагрузочные режимы работы энергетических и трансмиссионных агрегатов транспортных средств в условиях размещения их в специальных безэховых или полубезэховых акустических камерах, обеспечивающих условия свободного звукового поля в зонах измерений.

Одна из таких технологий подробно описана в публикации Walter Seeger Geraususchabstrahlung eines Verbrennungsmotors. Einfluss der Ansaug - und Absauggerausche auf das Fahrzeug-lnnengerausch. Automobil-lndustrie, 1985, № 5, p. 515...526. Здесь, в частности, оценка уровней и спектров шумов систем впуска и выпуска двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) производились на стенде с беговыми барабанами в полубезэховой акустической камере на автомобиле OpelKadett GSI.

В качестве одного из важных рекламных параметров стендов с беговыми барабанами является общий уровень шума стенда при 100 км/час в 1 м над поверхностью беговых барабанов (над поверхностью пола камеры, в которой установлен стенд). Так, в опубликованном докладе SAE 971900 Design, Construction and Application of a World Class Venicle Acoustic Test Facility, F.K. Brandl, p. 241-247 (CM. фиг. 11 и табл. 2) указано, что уровень шума стенда ZOLLNER при 100 км/час в 1 м над барабанами составляет не более 47 дБА, что позволяет фирме AVL выполнять разнообразные объективные акустические исследования легковых автомобилей.

Аналогичная низкошумная конструкция динамического стенда с беговыми барабанами используется и фирмой BMW, см. публ. Rudolf Eiker, Norbert Herzum, Wolfgang Keiner, Labert Ulrich. Die neuen BMW Versuchseinrichtungen fur Akustik, ATZ, 88, 1986, 219...230, (CM. фиг. 3,4,5).

Известен также стенд с беговыми барабанами для проведения специальных акустических измерений, патент ФРГ № 3715016, МПК G01M 17/00, выданный фирме Даймлер-Бенц, для проведения комплексных акустических исследований автомобилей, включая как имитацию скоростных и нагрузочных режимов работы силового афегата, так и имитацию соответствующих воздушных потоков обтекания кузова для исследований и доводки конструкций отдельных элементов кузова с точки зрения ослабления генерирования ими аэродинамических шумов при высоких скоростях движения.

в патенте ФРГ № 4320487, МПК G01M 17/00, выданном на имя фирмы BMW заявляется конструкция динамического стенда с беговыми барабанами для виброакустических исследований автомобиля, где наряду с сообщением ему заданных скоростных и нагрузочных режимов, он подвергается и дополнительному вибрационному воздействию, сообщаемому от барабанов.

В качестве ПРОТОТИПА принята конструкция динамического стенда с беговыми барабанами для акустических исследований автотранспортных средств, которая описана в свидетельстве РФ на полезную модель №20791, МПК7 G01M 17/00, публ. 27.11.2001, БИ № 33.

Динамический стенд с беговыми барабанами, смонтированный в полубезэховой акустической камере, содержит, в частности, базовую фундаментную плиту, установленную упруго-задемпфированно на жёстком неподвижном основании, на которой смонтированы станины для крепления комплекта беговых барабанов, тормозных и приводных агрегатов, выполненных в виде электрических машин постоянного тока, приборную стойку с вмонтированными регулирующими и измерительными устройствами (кнопка аварийного останова стенда, датчик абсолютного давления), расположенную непосредственно в пространстве испытательной акустической камеры. Применение крупногабаритной приборной стойки в полубезэховой акустической камере с металлическими поверхностями как непосредственно самой стойки, так и располагающихся на ней регулирующих и измерительных устройств, способствует возникновению звукоотражающих эффектов, искажающих реальное звуковое поле, излучаемое исследуемым объектом - установленным на беговых барабанах транспортным средством в точках расположения измерительных микрофонов. Звуковые волны, излучаемые исследуемым транспортным средством, дополнительно отражаются в этом случае от жестких металлических поверхностей приборной стойки, попадая в пространство измерительной зоны вокруг исследуемого объекта испытаний, с установленными в нем измерительными микрофонами, что непосредственным образом

оказывает отрицательное влияние на точность и объективность исследовательских и доводочных работ. Кроме этого, излучается дополнительный «паразитный шумовой фон со стороны машинного зала через технологический проем монтажного кабельного канала для прохождения электрических кабелей к устройствам приборной стойки, ухудшающий процесс объективных измерений шума исследуемого транспортного средства.

Предлагаемое техническое решение позволяет устранить обозначенные выше недостатки.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известном динамическом стенде с беговыми барабанами, смонтированном в полубезэховой акустической камере, содержащем, в частности, базовую фундаментную плиту, установленную упруго-задемпфированно на жёстком неподвижном основании, на которой смонтированы станины для крепления комплекта беговых барабанов, тормозных и приводных агрегатов, выполненных в виде электрических машин постоянного тока, приборную стойку с вмонтированными регулирующими и измерительными устройствами типа кнопки аварийного останова стенда, датчика абсолютного давления, расположенными непосредственно в пространстве испытательной акустической камеры, приборная стойка закрывается объемным двухсторонним шумопоглощающим зкраном, установленным с воздушным зазором от внешней поверхности звукопоглощающих элементов клиновидной геометрии испьп-ательной камеры, выполненного в виде многослойных панелей, включающих комбинацию плотно взаимно сопрягающихся слоев несущего перфорированного металлического листа и расположенных по обе стороны от него слоев самоклеющегося высокоэффективного звукопоглощающего пористого волокнистого или открытоячеистого пенистого материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем, при этом, фронтальная панель шумопоглощающего экрана имеет специальные проемы для свободного оперативного доступа к кнопке аварийного останова и монтажа кабеля дистанционного управления стендом, герметично закрывающиеся уплотнителем из

и&ШЬШ

звукопоглощающего материала, а нижняя торцевая поверхность экрана футерована виброизоляционной прокладкой, например, резиновой.

Сущность полезной модели иллюстрируется на чертежах.

На фиг. 1 представлена полубезэховая акустическая камера в которой установлен, заявляемый в качестве полезной модели, динамический стенд с беговыми барабанами для акустических исследований автотранспортных средств.

Позициями на фиг. 1 обозначены:

1- полубезэховая акустическая камера;

2- звукопоглощающие кулисы;

3- виброфундамент стенда;

4- виброгасящие пружины;

5- шкафы управления стендом;

6- беговые барабаны;

7- автотранспортное средство;

8- приточно-вытяжная вентиляция;

9- система видеомониторинга;

10- измерительные микрофоны;

11- пол испьпательной камеры;

12- магистраль отсоса выхлопных газов;

13- приборная стойка с регулирующими и измерительными устройствами;

14-технологический проем кабельного канала;

15- кабель дистанционного управления стендом;

16- объемный двухсторонний шумопоглощающий экран.

На фиг. 2 представлен фрагмент конструкции предлагаемого динамического стенда с беговыми барабанами для акустических исследований автотранспортных средств, содержащий, в том числе, объемный двухсторонний шумопоглощающий экран.

Несущий каркас шумопогощающего экрана 16 выполнен из металлического уголка 17. Для сообщения каркасу несущей функции, поверхность каркаса обшита перфорированным металлическим листом

18, который с двух сторон футерован звукопоглощающими панелями 19, выполненными из самоклеющегося высокоэффективного звукопоглощающего пористого волокнистого или открытоячеистого пенистого материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем 20 (например, звукопроницаемым, негорючим, влагостойким, стеклотканевым полотном или тонкой, защитной, термостойкой, влагогазонепроницаемой звукопрозрачной фольгой). Сама перфорированная структура металлического листа 18 является слабовозбудимой для излучения звука, а с другой стороны - позволяет звуковым волнам через перфорированные отверстия проникать во внутреннюю зону пористых звукопоглощающих панелей 19, тем самым существенно ослабляя влияние отраженного звукового поля, формируемого со стороны исследуемого источника излучения установленного в испытательной камере на беговых барабанах динамического стенда автотранспортного средства. Кроме этого, выполнение двухстороннего шумопоглощающего экрана объемного типа (наличие боковых и верхней шупопоглощающих панелей образует конструкцию объемного типа) позволяет эффективно ослаблять излучение дополнительного «паразитного шумового фона со стороны машинного зала, передаваемого через технологический проем монтажного кабельного канала 14 с недостаточной звукоизоляцией, что, соответственно, повышает качество и объективность замеров шума исследуемого транспортного средства. Для возможности свободного оперативного доступа к кнопке аварийного стопа 21, передняя панель экрана имеет специальный проем 22, в свою очередь, герметично закрывающийся уплотнителем из звукопоглощего материала. Нижняя торцевая поверхность панелей шумопоглощающего экрана футерована упругой резиновой подложкой 23, выполняющую виброизолирующую и герметизирующую функцию, и имеющую со стороны передней панели экрана специальный проем 24 для возможности монтажа кабеля дистанционного управления стендом, герметично закрывающийся уплотнителем из звукопоглощающего материала.

Заявляемый динамический стенд с беговыми барабанами для акустических исследований автотранспортных средств позволяет снизить звукоотражающие эффекты от падающих на поверхности корпусов приборной стойки звуковых волн, генерируемых испытуемым транспортным средством, а также ослабить излучение дополнительного «паразитного шумового фона со стороны машинного зала, передаваемого через технологический проем монтажного кабельного канала с недостаточной шумоизоляцией, что, таким образом, в комплексе повышает объективность и качество проведения акустических испытаний автомобиля на динамическом барабанном стенде.

Ы)ь

Claims (1)

1. Динамический стенд с беговыми барабанами для акустических исследований транспортных средств, смонтированный в полубезэховой акустической камере, содержащий в частности базовую фундаментную плиту, установленную упруго-задемпфированно на жестком неподвижном основании, на которой смонтированы станины для крепления комплекта беговых барабанов, тормозных и приводных агрегатов, выполненных в виде электрических машин постоянного тока, приборную стойку с вмонтированными регулирующими и измерительными устройствами типа кнопки аварийного останова стенда, датчика абсолютного давления, расположенными непосредственно в пространстве испытательной акустической камеры, отличающийся тем, что приборная стойка закрывается объемным двухсторонним шумопоглощающим экраном, установленным с воздушным зазором от внешней поверхности звукопоглощающих элементов испытательной камеры, выполненным в виде многослойных панелей, состоящих из комбинации плотно взаимно сопрягающихся слоев несущего перфорированного металлического листа и расположенных по обе стороны от него слоев самоклеющегося высокоэффективного звукопоглощающего пористого волокнистого или открытоячеистого пенистого материала с внешним защитным звукопрозрачным слоем, при этом фронтальная панель шумопоглощающего экрана имеет специальные проемы для свободного оперативного доступа к кнопке аварийного останова и монтажа кабеля дистанционного управления стендом, герметично закрывающиеся уплотнителем из звукопоглощающего материала, а нижняя торцевая поверхность экрана футерована виброизоляционной прокладкой, например резиновой.