Способ идентификации источников внутреннего шума транспортного средства

Изобретение относится к акустике и может быть использовано для идентификации источников шума. Способ идентификации источников шума состоит в измерении и записи шума внутри салона при движении на выбранной передаче и в заданном диапазоне скорости по измерительному участку с определенным профилем покрытия, сравнении максимального значения уровня измеренного шума с нормативным значением. При этом проводят спектральную обработку шума и определяют энергонесущие гармоники, после чего на неподвижном транспортном средстве с выключенным двигателем устанавливают средства измерения вибрации на поверхностях и элементах салона, затем в точке измерения внутреннего шума устанавливают источник звука, подают на него записанный шум. Уровень излучаемого шума задают соответствующим уровню записанного шума и одновременно с воспроизведением шума проводят регистрацию вибраций поверхностей и элементов салона с записью на запоминающее устройство. Затем выполняют спектральную обработку зарегистрированных вибраций, определяют энергонесущие гармоники в спектрах вибраций и сравнивают их с энергонесущими гармониками шума и при совпадении значений энергонесущих частот идентифицируют и ранжируют источники внутреннего шума в салоне транспортного средства. Технический результат - сокращение времени на диагностику. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области технической акустики, более конкретно к способам идентификации источников внутреннего шума транспортных средств (ТС), и может быть использовано при акустической доводке ТС по уровню внутреннего шума с целью выбора рационального пути снижения внутреннего шума и уменьшения затрат по акустической доводке.

Прежде чем перейти к рассмотрению аналогов и прототипа изобретения, необходимо отметить следующее. Внутренний шум ТС, например автомобиля, является суммой отдельных составляющих его источников, к которым относятся двигатель, агрегаты трансмиссии, системы впуска воздуха и выпуска отработавших газов, грунтозацепы шин, вентилятор системы охлаждения двигателя и некоторые другие. Вклад перечисленных источников во внутренний шум различен как по уровню, так и по частотному составу, при этом шум от источников может распространяться внутрь салона (кабины) как структурным путем (через элементы конструкции ТС), так и по воздушной среде. В результате переизлучения шума ограждающими конструкциями салона (кабины) возникает внутренний шум, являющийся суперпозицией акустических полей многих источников, в связи с чем успешное решение задачи по его снижению существенным образом зависит от точности идентификации составляющих источников и их ранжирования. Отметим также, что переизлучающими источниками шума, т.е. источниками возбуждаемыми двигателем, трансмиссией, системой выпуска и др., являются элементы ограждения салона (кабины), например элементы пола, крыши, дверей, остекления и др.

Известен аналог предлагаемого изобретения, например способ измерения внешнего шума автотранспортного средства, описанный в патенте RU 2334969, МПК G01M 17/007, опубл. 10.11.2007. Способ заключается в серии измерений шума при проезде автотранспортного средства (АТС) в режиме разгона на различных передачах и определении максимального значения уровня, а затем при дополнительном заезде АТС записывают внешний шум на запоминающее устройство на передаче и со стороны АТС, соответствующих максимальному значению. После этого рассчитывают характерные частоты зубцовых передач и оборотные частоты двигателя АТС, получают спектрограмму внешнего шума и наносят на нее расчетные значения характерных частот и при их прохождении через интенсивно окрашенные участки спектрограмм идентифицируют источники шума и проводят их ранжирование. Данный способ применим и для измерения и идентификации источников внутреннего шума ТС при условии установки измерительного микрофона внутри салона (кабины) ТС, однако он позволяет определить вклад во внутренний шум таких источников, как двигатель, трансмиссия, система выпуска отработавших газов и др., но не позволяет выявить источники, переизлучающие шум внутрь салона, т.е. какие из элементов салона (панели пола, крыша, остекление, боковые поверхности салона и другие его элементы) вносят превалирующий вклад в создание внутреннего шума, что и является основным недостатком аналога.

В качестве прототипа как наиболее близкого к заявляемому техническому решению выбран способ измерения внутреннего шума АТС, описанный в ГОСТ Ρ 51616-2000 «Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний», М.: Стандартинформ, 2007 г., п. 5.4-5.6, с 4-6, который заключается в том, что на измерительном участке дороги посредством измерительного прибора (шумомера) измеряют в заданных точках салона уровень внутреннего шума как в режиме разгона АТС, так и при движении его с постоянной скоростью. За результат измерений принимают максимальное из среднеарифметических значений уровня шума, измеренного для различных точек, который затем сравнивают с допустимым значением. Недостатком прототипа является то, что его использование позволяет лишь получить уровни внутреннего шума, а идентификация источников, излучающих шум внутрь салона, невозможна, что существенно усложняет решение вопросов по снижению шума при акустической доводке АТС, а следовательно, увеличивает сроки доводки и ее стоимость.

Задачами, решаемыми настоящим изобретением, являются:

- идентификация источников внутреннего шума ТС и их ранжирование;

- уменьшение затрат на акустическую доводку ТС по внутреннему шуму.

Достигается это тем, что в известном способе, заключающемся в измерении и записи на запоминающее устройство шума внутри салона при движении транспортного средства на выбранной передаче и в заданном диапазоне скорости движения по измерительному участку с выбранным профилем покрытия с последующим сравнением максимального уровня измеренного шума с нормативным значением, согласно изобретению:

- проводят спектральную обработку записанного шума и определяют энергонесущие частотные составляющие в спектре шума;

- на неподвижном транспортном средстве с выключенным двигателем устанавливают средства измерения вибраций на поверхностях и элементах салона, затем в точке измерения внутреннего шума устанавливают источник звука, подают на него с запоминающего устройства записанный шум, при этом уровень излучаемого звуковым источником шума задают соответствующим уровню записанного шума в точке измерения;

- одновременно с воспроизведением записанного шума проводят регистрацию вибраций поверхностей и элементов салона посредством средств измерения вибраций с записью на запоминающее устройство;

- проводят спектральную обработку зарегистрированных вибраций, определяют энергонесущие частотные составляющие в спектрах вибраций и сравнивают их с энергонесущими частотными составляющими шума;

- при совпадении значений энергонесущих частот идентифицируют и ранжируют источники внутреннего шума в салоне транспортного средства.

Кроме этого, на устанавливаемый источник звука подают синусоидальный сигнал со сканированием по частоте заданной длительности и амплитуды.

Кроме этого, на устанавливаемый источник звука подают сигнал типа «белый» шум.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в улучшении потребительских свойств ТС за счет снижения шума идентифицированных источников, сокращении сроков и стоимости акустической доводки ТС в отношении внутреннего шума.

Измерение вибраций поверхностей и элементов салона ТС при воздействии на них шума источника, записанного при движении ТС по измерительному участку, с последующим сравнением энергонесущих частот в спектрах вибраций и шума позволяет выявить и идентифицировать с высокой точностью поверхности и элементы салона ТС, оказывающие доминирующее значение в формировании внутреннего шума в салоне, что, в свою очередь, позволяет выбрать рациональные пути по снижению шума идентифицированных источников и сократить сроки акустической доводки ТС.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Суть заявляемого способа поясняется на фиг. 1, на которой схематично изображена кабина грузового автомобиля с размещенными в ней средствами измерений и аппаратурой, и на фиг. 2, на которой приведен спектр внутреннего шума одного из автомобилей до проведения его акустической доработки.

Реализация заявляемого способа идентификации источников внутреннего шума ТС осуществляется следующим образом (см. фиг. 1). Сначала измеряют внутренний шум внутри салона (кабины, как показано на фиг. 1) ТС посредством шумомера (на фиг. 1 не показан) с одновременной записью шума на запоминающее устройство 1, например персональный компьютер, при движении ТС на выбранной передаче и в заданном диапазоне скорости движения по измерительному участку с выбранным профилем покрытия, например по асфальтированному покрытию. Отметим, что движение ТС может происходить как в режиме разгона, так и при постоянной скорости и выбирается испытателем. Пусть максимальное значение уровня шума реализовалось в точке A, например, при движении ТС в режиме разгона на пятой передаче. После этого запись шума, реализовавшегося в точке A, подвергают спектральной обработке, в результате которой получают набор спектров в моменты времени, для которых уровень внутреннего шума превышает задаваемое испытателем некоторое пороговое значение, и определяют энергонесущие частотные составляющие. Характерный вид спектра (для максимального значения в точке A) приведен на фиг. 2. После этого на неподвижном ТС с выключенным двигателем устанавливают средства измерения вибраций 2, например акселерометры на поверхностях и элементах салона ТС (кабины ТС, как показано на фиг. 1), подключаемые к запоминающему устройству 1 посредством электрических связей 3 (кабелей). Затем в точке A, в которой измерен максимальный уровень шума (с соответствующей записью шума), устанавливают источник звука, например малогабаритную широкополосную электродинамическую головку, и подают на него посредством электрической связи 4 с запоминающего устройства 1 записанный в точке A шум, при этом уровень излучаемого звуковым источником шума задают соответствующим уровню записанного в точке A шума. Одновременно с воспроизведением в точке A шума на запоминающее устройство 1 проводят регистрацию и запись вибраций поверхностей и элементов салона (кабины), осуществляемую средствами измерения вибраций 2, после чего с помощью запоминающего устройства 1, в качестве которого может быть использован персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением, проводят спектральную обработку зарегистрированных вибраций и определяют энергонесущие частотные составляющие в спектрах вибраций. Получаемые при этом спектры вибраций имеют вид, аналогичный виду спектра шума, приведенного на фиг. 2. После этого сравнивают энергонесущие частотные составляющие в спектрах вибраций и шума, реализовавшиеся в точке A при дорожных испытаниях ТС, и при совпадении значений энергонесущих частот идентифицируют и ранжируют источники внутреннего шума, которыми могут быть отдельные панели пола, задней стенки кабины, крыша и т.д. После идентификации и ранжирования источников принимают меры по снижению их виброактивности путем демпфирования, изменения жесткости и т.д., что приводит к снижению шума внутри салона ТС.

С помощью синусоидального со сканированием по частоте сигнала, подаваемого на источник звука, и сигнала типа «белый» шум могут быть проведены более тщательные исследования вибраций поверхностей салона, выявленных при возбуждении их шумом, записанным при дорожных испытаниях.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет с высокой степенью достоверности идентифицировать и ранжировать источники внутреннего шума ТС, что позволяет выбрать рациональные мероприятия по снижению их виброактивности, приводящей к снижению внутреннего шума и повышению потребительских свойств ТС. Кроме того, реализация заявляемого способа позволяет проводить работы по акустической доводке ТС без выезда на измерительный участок (кроме одного выезда для измерения и записи шума), что снижает стоимость акустической доводки и сокращает ее продолжительность.

Учитывая новизну, изобретательский уровень и промышленную применимость заявляемого способа, заявитель считает, что он может быть защищен патентом на изобретение.

1. Способ идентификации источников внутреннего шума транспортного средства, заключающийся в измерении и записи на запоминающее устройство шума внутри салона при движении транспортного средства на выбранной передаче и в заданном диапазоне скорости движения по измерительному участку с выбранным профилем покрытия, после чего сравнивают максимальное значение уровня измеренного шума с нормативным значением, отличающийся тем, что проводят спектральную обработку записанного шума и определяют энергонесущие частотные составляющие в спектре шума, после чего на неподвижном транспортном средстве с выключенным двигателем устанавливают средства измерения вибрации на поверхностях и элементах салона, затем в точке измерения внутреннего шума устанавливают источник звука, подают на него с запоминающего устройства записанный шум, при этом уровень излучаемого звуковым источником шума задают соответствующим уровню записанного шума в точке измерения и одновременно с воспроизведением записанного шума проводят регистрацию вибраций поверхностей и элементов салона посредством средств измерения вибрации с записью на запоминающее устройство, после чего проводят спектральную обработку зарегистрированных вибраций, определяют энергонесущие частотные составляющие в спектрах вибраций и сравнивают их с энергонесущими частотными составляющими шума и при совпадении значений энергонесущих частот идентифицируют и ранжируют источники внутреннего шума в салоне транспортного средства.

2. Способ идентификации источников внутреннего шума транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что на устанавливаемый источник звука подают синусоидальный сигнал со сканированием по частоте заданной длительности и амплитуды.

3. Способ идентификации источников внутреннего шума транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что на устанавливаемый источник звука подают сигнал типа «белый» шум.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к испытанию и техническому диагностированию транспортных машин, в частности к способу и устройству испытания машин, преимущественно трактора, при трогании с места под нагрузкой.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ краш-испытаний автомобиля на боковой удар состоит в том, что краш-испытания проводят в два этапа.

Группа изобретений относится к контролю и регулировке давления в шинах транспортного средства, а именно к способу и системе определения положения шин транспортного средства со сдвоенными задними шинами.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для выявления тягово-мощностных показателей тракторов при их испытаниях в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к системе тестирования подключенных сервисов в транспортном средстве. Техническим результатом является обеспечение возможности диагностики подключаемых сервисов транспортного средства с учетом информации о транспортном средстве.

Значения коэффициента определяют с помощью самого испытываемого транспортного средства при его перемещении по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения по величинам среднего расхода топлива двигателя и реализуемой средней скорости движения и коэффициент пропорциональности n, определяемый по выражению где ΨA - коэффициент сопротивления движению на дороге с ровным твердым покрытием; Vq - скорость, соответствующая контрольному расходу топлива, км/ч; qк - контрольный расход топлива, л/100.

Группа изобретений относится к учебной технике, может быть использована для исследования динамики мобильных транспортных средств, управляемых за счет разности скоростей вращения ведущих колес.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Испытательный стенд для исследовательских и доводочных работ по оценке влияния внешнего воздействия дождя на виброакустику автомобиля содержит установку имитации дождя, состоящую из четырех регулируемых по высоте телескопических стоек с установленным на них дождевальным устройством, устройство подачи воды с расходомером и запорной арматурой, измерительную и анализирующую виброакустическую аппаратуру, установленную в салоне исследуемого ТС, размещенного под дождевальным устройством.

Изобретение относится к области измерительной техники, к диагностированию автомобилей. Способ диагностирования величины осевого зазора в шаровом шарнире автомобиля достигается за счет использования двух вибродатчиков.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для исследования динамических процессов в тяговом приводе. Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей содержит дизель-генераторную установку с преобразователем частоты, электродвигатель, вал якоря которого фрикционно связан с валом, несущим маховик, имитирующим массу поезда, посредством колесной пары с колесами различных диаметров, электрическую нагрузочную машину, вал якоря которой связан с валом, несущим маховик.

Изобретение относится к испытаниям ТС. Способ дорожных испытаний на надежность ТС заключается в перемещении ТС по опорной поверхности в неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности стандартных испытательных дорог. При этом двигатель и агрегаты трансмиссии нагружают положительным крутящим моментом от двигателя в режиме полуцикла разгона на каждой передаче и отрицательным - в тормозном режиме двигателя при отключении подачи топлива, до момента снижения частоты вращения двигателя до величины, соответствующей максимальному крутящему моменту. Далее производят переключение на более высокую передачу с использованием сцепления и последующим разгоном двигателя в режиме предшествующей передачи до высшей передачи. Затем в режиме 2-го полуцикла переключают на низшие передачи на той же частоте в режиме торможения и остановки автомобиля с помощью штатных тормозов со скорости 10 км/ч. Ускорение, сокращение пробега и стоимость испытаний достигается частотой смены переменных режимов. Достигается ускорение и форсировка испытаний. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к управлению ремонтом автотракторной техники. Способ управления ремонтными воздействиями на узлы и агрегаты автотракторной техники включает идентификацию объекта, подлежащего ремонту; диагностику объекта; управление ремонтными воздействиями; накопление, хранение и наглядное представление сведений об объекте и учет выявленных дефектов. При идентификации в объекте выделяют базовые сборочные единицы. Диагностируют объект путем измерения параметров базовых сборочных единиц. В зависимости от результатов измерений в ремонтные воздействия включают ремонт или замену базовой сборочной единицы с входящими в нее деталями. Детали и сборочные единицы с коэффициентом сменности выше заданного порогового значения заменяют без проведения диагностики. Сокращаются временные и материальные затраты при проведении ремонта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к стендам для проверки технического состояния тормозов и подвески. Стенд содержит две подвижные в продольном направлении опоры, раздельный привод подвижных опор, шариковые направляющие для перемещения подвижных опор в продольном направлении. Стенд также содержит платформу с шариковыми направляющими одной из подвижных опор, устройство, сигнализирующее о начале движения подвижных опор, устройство для определения усилия на тормозной педали и ее автоматического привода, датчики веса, начала движения и силы на каждой опоре, датчики угловых скоростей вращения колес, датчики вертикальных перемещений, сигналы от которых через усилитель и аналого-цифровой преобразователь поступают на обработку в компьютер, роликовые опоры для полноприводных автотранспортных средств, устройства для фиксации последних на стенде, искусственные неровности импульсного воздействия для создания вынужденных колебаний подвески, измерительный компьютерный комплекс для снятия амплитудно-частотных характеристик подвески. Достигается расширение области применения стенда, измерение параметров торможения, в том числе при вынужденных колебаниях подвески, снятие амплитудно-частотных характеристик подвески. 5 ил.

Заявка на изобретение относится к эксплуатационному контролю состояния дорог, используемых транспортными средствами (ТС), и касается нормирования и определения количественных значений коэффициентов категорий условий эксплуатации (КУЭ) и коэффициентов корректирования периодичности технического обслуживания (ТО) и пробега до капитального ремонта (КР) и трудоемкости текущего ремонта (TP) путем: - определения по к-заездам коэффициента суммарного сопротивления движению каждой j-й дороги Ψкj внутри комплекса дорог с Дq-м покрытием (Д1…Д6); - с учетом процентного распределения j-х дорог (δs) внутри комплекса дорог с Дq-м покрытием, определения среднего значения коэффициента каждого комплекса дорог с Дq-м покрытием и границы их значений - на основе статистических данных фиксации наличия и относительной протяженности участков всех j-x дорог с уклонами i разной крутизны (qip) и их распределения (liр) по рельефам местности (Р1-Р5) за пределами пригородной зоны X - региона; - установления среднего значения уклона в процентах всех j-х дорог , соответствующего его наибольшей вероятности по всем рельефам местности (Р1-Р5) раздельно, по значению которого вычисляют порциальное значение коэффициента ΔΨip, определенное уклоном дорог; - вычисления полного значения коэффициентов с учетом уклонов дорог - вычисления среднеинтегрального значения коэффициента каждой КУЭ через значения которых определяют коэффициенты корректирования периодичности ТО и пробега до КР и трудоемкости TP в каждой КУЭ с разным уровнем нагружения ТС. Технический результат: обеспечение достоверности коэффициентов корректирования в каждом регионе РФ, безотказности и долговечности на заданном уровне. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Устройство для акустических испытаний автомобиля на внешнее воздействие дождя состоит из акустической камеры, стенда с беговыми барабанами, испытуемого автомобиля и установки, осуществляющей внешнее воздействие. Установка состоит из двух регулируемых по высоте телескопических стоек, соединенных по вершинам горизонтальной балкой. На основании балки установлен с возможностью перемещения П-образный кронштейн. Внутри П-образного кронштейна закреплен с возможностью вращения валик. Наружная поверхность валика снабжена рядами свободно навешенных полипропиленовых нитей с шарообразными утолщениями на концах. Способ акустических испытаний автомобиля на внешнее воздействие дождя содержит этапы, на которых автомобиль устанавливают между телескопическими стойками. Осуществляют с помощью полипропиленовых нитей ударное воздействие на поверхность испытуемого автомобиля. Скорость вращения валика выбирают по значениям, соответствующим по своим шумовым характеристикам степени интенсивности имитируемого дождя из диапазона от 0,25 до 100 мм/ч. Достигается расширение функциональности испытаний на виброакустику автомобиля. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ измерения тяговых усилий трактора заключается в том, что создают регулируемое усилие сопротивления движению испытуемого трактора. Фиксируют значения полученных нагрузочных показателей. Для определенного типа трактора одновременно для каждого из нагрузочных показателей измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы, показатели микроклимата и силу тяги на крюке трактора. Строят номограмму зависимости температуры выпускной трубы от нагрузочных показателей, индекса тепловой нагрузки внешней среды и силы тяги на крюке трактора. В полевых условиях измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы и по номограмме определяют фактические тяговые усилия трактора. Достигается уменьшение времени на определение фактической загрузки трактора. 2 ил.

Изобретение относится к области оценки безопасности полетов авиационной техники. Сущность: оценку осуществляют с учетом времени эксплуатации авиационной техники до последнего капитального ремонта эквивалентом повреждаемости крыла и коэффициентом технического состояния, зависящим от степени коррозионного и биологического поражения деталей и агрегатов воздушного судна по формуле: где α1 - коэффициент, характеризующий скорость накопления неустранимого износа; Ткр - время эксплуатации воздушного судна до последнего капитального ремонта; kэкв - эквивалент нагруженности крыла; t - время эксплуатации воздушного судна после последнего капитального ремонта; KТС - коэффициент технического состояния, Тмежрем - назначенный межремонтный срок службы воздушного судна; w - весовой коэффициент, значение которого определено по результатам обработки экспертной информации; γ - расчетный коэффициент. Технический результат: возможность количественно оценить безопасность полетов авиационной техники. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в испытательных стендах. Нагрузочный стенд для испытаний рулевой машины содержит стационарный стол, нагрузочный рычаг с симметрично расположенными консолями, упругую ленту с фиксатором, размещённые в направляющих стаканах съемные грузы переменной массы с упругими лентами с фиксаторами, узлы крепления рулевой машины, кронштейн, два поворотных стола с осями вращения, параллельными плоскости вращения нагрузочного рычага. Каждый направляющий стакан расположен на одинаковом расстоянии от оси вращения поворотного стола, расстояния от осей направляющих стаканов до оси вращения поворотного стола соответствуют расстоянию от оси поворотного стола до касательной к опорной поверхности нагрузочного рычага. Изобретение позволяет снизить физические нагрузки и трудоёмкость. 2 ил.
Наверх