3测试仪器
3.1等级
测试仪器应使用GB3785-83《声级计的电、声性能及测试方法》中规定的Ⅰ型或Ⅰ型以上的声级计,以及准确度相当的其他测试仪器,声级计或其他测试仪器和传声器之间最好使用延伸电缆或延伸杆。当频谱分析时,使用的1/1倍频程或13倍频程滤波器应符合GB 3241-82《声和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器》的要求。
3.2校准
每次测量前后,需用准确度优化于±0.5dB的声级校准器在一个或多个频率上对整个测试系统(包括电缆)进行校准。当测量前后校准的差值大于1.0d B时,测量无效。声级校准器应按JJG176-76《声压级校准器试行检定规程》、声级计及其他测试仪器应按JJG188-78《声级计试行检定规程》定期检定,以保证测试仪器的准确度。
4测试对象
原则上讲,只需测定齿轮装置的噪声。但是,那些与齿轮装置结合为一体的设备、或者靠近齿轮装置并为齿轮装置正常工作必不可少的设备,例如泵、风扇等也包括在内。在测试报告中应写明所附加使用设备的型号及其运行条件。
如果齿轮装置安装在整台机器里以致不能单独测得它的噪声级,可采用另经商定的测量方法(例如,声强或结构振动测量)测定齿轮装置的噪声。
4.2测试条件
测试条件规定如下:
a.在恒定运转速度下使用的齿轮装置应按名义设计速度进行试验。
b.非恒定运转速度下使用的齿轮装置,以设计速度范围的算术平均值做为试验速度。
c.齿轮装置可由制造厂自行决定进行空载或加载运行试验。
d.噪声测量应在机器设计温度范围内的热平衡状态下进行。如无法在热平衡状态下进行,应在测量结果中除去由于齿轮装置温度变化产生的影响。
本标准允许根据制造厂和用户之间的协议或订货合同确定的条件进行试验。例如:在最高转速下测试,在产生最大声压级的转速下测试,在某一固定转速下测试,在具有代表性的空载或负载作作循环下测试等等。特别是对高速或大功率齿轮装置可商定其他的测试条件。
4.3齿轮装置的安装和联结
安装和联结情况对齿轮装置的声辐射影响很大,因此,被测齿轮装置的安装应使用试验环境,如原动机、工作机、地基等的影响减少到最小。可参照5.4关于背景噪声的规定。
4.4测量表面、测量距离、测量点的位置和数量
4.4.1测量表面
为了确定测量表面和传声器的位置,需要使用权一个恰好包络齿轮装置并终止于反射平面上的最小矩形六面体作为基准体。在确定基准体大小时,声源上凸出的部件,只要不是声能的主要辐射体,可不予考虑。
被测齿轮装置的位置一经确定,其测量表面和测点位置可用坐标系统限定,水平的x轴和y轴在反射平面上平行于基准体的长和宽,垂直的z轴通过基准体的几何中心。特性距离d0是从坐标系统原点到基准体上面四个顶角任一角的距离。
式中:l1、l2、l3——基准体的长、宽、高(m)。
测量表面一般使用以下两种形状中的一种:
a.半径为r的半球测量表面(图1):
b.与基准体各对应面平行、垂直距离均为d的矩形六面体测量表面(图3)。
一般情况下,基准体的线性尺度湛 超过1.0m,或超过1.0m但基准体形状近似立方体的,应选用半球测量表面,否则使用矩形六面体测量表面。
4.4.2测量距离
当采用半球测量表面时,测量半径r必须大于2d0可优先选用1、2、4、8m,一般不能小于1.0m。
当采用矩形六面体测量表面时,测量距离d可优先选用1、2、4、8m,最好选用1.0m,但不能小于0.5m。
测量表面到所有其他反射表面(如房间的墙壁,其他机器的护板等)的距离至少应为2r(半球测量表面)或2d(矩形六面体测量表面)、如图4所示。当测量表面的一部分不符合这个条件时,均应采用矩形六面体测量表面,并将这一部分表面舍去,将与之相接的其余表面扩展到反射面的墙或护板,如图5所示。如果齿轮装置安装在离反射面都较远的位置上,测量表面可按图6确定。
表2半球测量表面基本测点的坐标
编号 |
x/r |
y/r |
z/r |
1 |
-0.99 |
0 |
0.15 |
2 |
0.50 |
-0.86 |
0.15 |
3 |
0.50 |
0.86 |
0.15 |
4 |
-0.45 |
0.77 |
0.45 |
5 |
-0.45 |
-0.77 |
0.45 |
6 |
0.89 |
0 |
0.45 |
7 |
0.33 |
0.57 |
0.75 |
8 |
-0.66 |
0 |
0.75 |
9 |
0.33 |
-0.57 |
0.75 |
10 |
0 |
0 |
1.00 |
表3矩形六面体测量表面基本测点的坐标
编号 |
x |
y |
z |
1 |
α |
0 |
h |
2 |
0 |
b |
h |
3 |
-α |
0 |
h |
4 |
0 |
-b |
h |
5 |
α |
b |
c |
6 |
-α |
b |
c |
7 |
-α |
-b |
c |
8 |
α |
-b |
c |
9 |
0 |
0 |
c |
4.4.3测量点的位置和数量
4.4.3.1完整的测点布置
半球测量表面上的10个基本测点如图1所示,基本测点的坐标见表2。矩形六面体测量表面上的9个基本测点如图3所示,基本测点的坐标见表3。
表3中:
a=0.5l1+d
b=0.5l2+d
c=l3+d
其中:l1,l2,l3——基准体的长、宽、高(m);
d——测量距离;
h——测量度度。
一般情况下,取h=0.5c;也可取h=高速轴的高度。
对于同类型的齿轮装置,高度h应取一致。测点离反射平面的最小高度不得少于0.15m。
以下情况需附加测点:
a.在各基本测点上测得的最大、最小声压级之差(dB)超过测点数目;
b.基准体一边长大于2d;
c.声源辐射噪声的指向性特别强。
对于a、b两种情况,附加测点的一般原则是在半球测量表面上,如图2所示,测点总数增加到20个。
在矩形六面体测量表面上,如图3所示,测点总数增加到17个。当特性距离d0超过5.0m时,应继续增加附加测点数目,使用测量表面上的测点间隔不行超过2d,并均分布。
对于c种情况,应在详细调查后再设置附加测点。
当受空间的限制,对某个测点无法测量时,可以该点为对称中心,在测量表面上另行选取对称的、距离尽量近的两辅助测点,以这两辅助测点上的分贝平均数作为所需测点的分贝数。
4.4.3.2测点数目的减少
通过测定表面减少测点数目对计算声功率级的偏差不大于1.0dB ,则测点数目可适当减少。
4.4.3.3用于验收测试的单点测量
在齿轮装置的普通生产检验中,经供需双方同意,可以进行单点声压级测量,但使用这种单点测量不能得到声功率级,测量表面完整的测点布置应与4.4.3.1一致;声压测量点亦应按本标准测定过的同类型齿轮装置志功率受干扰最小或者有代表性的测点上进行。
4.5测试房间
本标准要求房间的反射对各测点读数的影响不超过3dB,即环境修正量K2≤3dB或K2≤3dB倍频程。测量结果按6.2进行修正。
如果环境修正量K2>3dB,可以用小一些的测量距离试测,也可采取声学措施,以提高房间的吸声量,或者另选合适的房间。