液力减速器空化前后振动及噪声特性变化机理

发布时间：2018-08-14 17:55

【摘要】：为研究液力减速器空化前后振动噪声特性变化情况,基于INV3020数据采集系统和高速摄影系统建立了空化和振动噪声测试系统,实现了性能参数和振动噪声信号的同步采集。通过调节液力减速器进、出口压力及泵轮转速,结合高速摄影试验准确获得空化初生的条件,利用加速度传感器和声压传感器测量了空化前后的振动和噪声。结果表明,在转速1 100 r/min条件下,初始压力下降至0.04 MPa时,泵轮背面靠近外缘位置最先出现空泡,随着压力继续降低,空泡逐渐占据整个流道,并向低压区域游移。各空化阶段周向振动冲击强度明显高于径向方向,径向方向M1、M3两测点振动强度相差不大;空化初生时振动加速度和声压级最大,严重空化时次之,未空化时最小。不同空化阶段对噪声各频段贡献量不同,空化初生时声压级的提高主要由于叶频及其倍频分量,及300~500 Hz频带与1 000~2 000 Hz频带声压级的上升。随着空化的加剧,叶频及其倍频逐渐淹没在空化诱发的低频噪声中,轴频及其倍频分量突出,1 000~5 000 Hz频段声压级上升,并伴随空化诱发的宽频带。该研究可为液力减速器空化振动噪声机理研究及液力减速器设计方法提供参考。
[Abstract]:In order to study the change of vibration and noise characteristics of hydraulic reducer before and after cavitation, a measurement system of cavitation and vibration noise is established based on INV3020 data acquisition system and high-speed photography system, which realizes synchronous acquisition of performance parameters and vibration and noise signals. The vibration and noise before and after cavitation were measured by adjusting the inlet and outlet pressure of hydraulic reducer and the rotational speed of pump wheel, combining with the high-speed photography test to obtain the conditions of cavitation initiation accurately, the acceleration sensor and the sound pressure sensor were used to measure the vibration and noise before and after cavitation. The results show that when the initial pressure drops to 0.04 MPa at the rotational speed of 1 100 r/min, the cavitation appears first at the position near the outer edge of the pump wheel. With the pressure decreasing, the cavitation gradually occupies the whole channel and moves towards the low pressure region. The vibration impact intensity of each cavitation stage is obviously higher than that of radial direction, and the vibration intensity of two measuring points M _ (1) M _ (3) in radial direction is not different, and the vibration acceleration and acoustic pressure level are the largest at the beginning of cavitation, followed by those in severe cavitation, and the minimum in non-cavitation. Different cavitation stages contribute to different frequency bands of noise. The increase of sound pressure level at the beginning of cavitation is mainly due to the increase of blade frequency and its frequency doubling component, and the increase of sound pressure level in the frequency band of 300,000Hz and 1 000,000Hz. With the intensification of cavitation, the leaf frequency and its doubling are gradually submerged in the low frequency noise induced by cavitation, and the axial frequency and its doubling component highlight the increase of the sound pressure level in the frequency band of 1 000 ~ 5 000 Hz, which is accompanied by the wide frequency band induced by cavitation. This study can be used as a reference for the study of cavitation vibration and noise mechanism of hydraulic reducer and the design method of hydraulic reducer.
【作者单位】：江苏大学流体机械工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金(51509111) 江苏省产学研联合创新资金资助项目(BY2016072-01) 过程装备与控制工程四川省高校重点试验室开放基金资助项目(GK201403) 中国博士后科学基金资助项目(2015M581734,2017M611721) 西华大学流体及动力机械教育部重点试验室开放课题资助项目(szjj2015—017,szjj2017-094) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
【分类号】：TH132.46

【参考文献】

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