ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ СТЕНД С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ
TEST ACOUSTIC STAND WITH RUNNING DRUMS

Изобретение относится к технике исследований звуковых полей колесных транспортных средств, выполняемых в акустической полубезэховой камере с жестким звукоотражающим полом.
Решение проблемы уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и улучшения акустического комфорта в кокпите 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, в частности, колесных 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 покрытия 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, в частности - двигатель внутреннего сгорания (ДВС), снабженная системами впуска, выпуска и охлаждения, то весьма важно проводить исследования и доводку этих доминирующих источников шума на динамометрическом стенде при имитации различных скоростных и нагрузочных режимов в условиях свободного звукового поля.
Достаточно полную имитацию условий скоростных и нагрузочных режимов движения автомобиля в реальных дорожных условиях можно достичь в полубезэховых или безэховых акустических камерах, способствующих формированию свободного звукового поля в зонах измерений, на размещенных в камерах динамометрических стендах, содержащих низкошумные беговые барабаны, практика использования которых нашла широкое распространение на предприятиях, производящих автотранспортную технику и в НИИ.
Безэховая (полностью заглушенная) или полубезэховая (заглушенная, с отражающим звук полом) испытательные акустические камеры представляют собой автономное помещение, установленное на отдельном, виброизолированном от основного здания фундаменте, где размещен динамометрический стенд с беговыми барабанами (или моторный тормозной стенд), виброизолированный от основного здания и корпуса камеры. Привод и тормозная установка размещаются в подвальном, или находящимся на одном уровне с камерой, специальном машинном помещении.
Из уровня техники известны испытательные акустические стенды с беговыми барабанами, представленные в описаниях к патентам на полезные модели: RU №№28772, 20791, 30195, 31651, 31652, 33227, 50309, 50310, 43365. Испытательные стенды представляют собой акустическую полубезэховую камеру, в центре которой смонтированы беговые барабаны. Приводная электрическая машина постоянного тока расположена в отдельном подвальном машинном отделении на массивном виброизолированном фундаменте. Исследуемый автомобиль устанавливается на беговых барабанах, используя, как правило, тросовую систему закрепления. На определенных условиями испытаний режимах работы автомобиля производится регистрация параметров звукового поля, излучаемого шумогенерирующими агрегатами и системами исследуемого автомобиля. Важным фактором при постановке исследуемого автомобиля на беговые барабаны испытательного стенда является соблюдение условия симметрии продольной оси автомобиля с продольной осью симметрии беговых барабанов и, соответственно, с продольной осью симметрии полубезэховой камеры. При отклонении угла между прямыми линиями, образующими продольные оси автомобиля и испытательной камеры, от нулевого значения и его варьировании отмечается снижение достоверности и объективности зарегистрированных результатов измерений акустических параметров, обусловленное снижением уровня статистической повторяемости в результате неединообразного расположения автомобилей, укомплектованных разными исследуемыми комплектациями, на беговых барабанах стенда. Кроме этого, при несимметричном расположении автомобиля возможно возникновение процесса его бокового увода с поверхности вращающихся беговых барабанов стенда при высоких скоростях вращения барабанов (имитации высокой скорости автомобиля). Эта проблема связана с безопасной эксплуатацией стенда и безопасными условиями работы операторов, участвующих в процессе испытаний автомобиля.
Недостатком вышеперечисленных аналогов испытательных акустических стендов с беговыми барабанами является нерешенная проблема с высокоточной установкой исследуемого автомобиля на поверхность беговых барабанов, обеспечивающая симметричность продольных осей симметрии автомобиля и беговых барабанов.
Задачей изобретения является создание высокоточной установки исследуемого автомобиле на стенде.
Указанная задача решается тем, что испытательный акустический стенд, установленный в полубезэховой испытательной камере, содержащий беговые барабаны с приводными агрегатами и системами управления скоростными и нагрузочными режимами работы стенда, отличающийся тем, что оборудуется лазерным устройством центровки автомобиля, выполненным в виде модуля лазерной центровки и направляющего элемента, при этом лазерный диод модуля установлен в плоскости, проходящей через продольную ось симметрии безэховой камеры и перпендикулярной ее полу; направляющий элемент содержит горизонтальную опорную планку и перпендикулярную к опорной планке центровочную стрелку, имеющую возможность ориентированного перемещения вдоль поверхности опорной планки, при этом опорная планка монтируется между форсунками омывателя лобового стекла исследуемого автомобиля, установленного на беговых барабанах, расстояние между центром основания центровочной стрелки и противоположными форсунками является равным, а светящийся пучок лазерного диода направлен в направлении центровочной стрелки.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
На фиг. 1 представлен вид сбоку испытательного акустического стенда с беговыми барабанами.
На фиг. 2 представлен вид сверху фрагмента исследуемого на стенде автомобиля с смонтированным на автомобиле направляющим элементом 10.
На фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая вариант неточной центровки автомобиля на стенде.
На фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая вариант точной центровки автомобиля на стенде.
Позициями на фигурах обозначены:
1 - полубезэховая акустическая камера;
2 - звукопоглощающая облицовка кулисного типа;
3 - пружины;
4 - установочный фундамент испытательного стенда;
5 - жесткий звукоотражающий пол;
6 - беговые барабаны;
7 - исследуемое транспортное средство (в частности, легковой автомобиль);
8 - устройство лазерной центровки автомобиля;
9 - модуль лазерной центровки;
10 - направляющий элемент;
11 - лазерный диод;
12 - светящийся пучок лазерного диода;
13 - горизонтальная направляющая планка;
14 - основание горизонтальной направляющей планки;
15 - центровочная стрелка;
16 - форсунки омывателей лобового стекла автомобиля;
В - линия проекции продольной оси симметрии полубезэховой камеры на звукоотражающий пол;
С - линия проекции продольной оси симметрии автомобиля на звукоотражающий пол;
β - угол между линиями В и G.
Изобретение может быть реализовано заявляемым устройством центровки автомобиля, применяемым в полубезэховой камере, снабженной акустическим испытательным стендом, включающим в себя беговые барабаны.
Устройство лазерной центровки автомобиля 8 образовано модулем лазерной центровки 9 и направляющим элементом 10. Модуль лазерной центровки 9 представляет собой установленный на стойке, в плоскости, проходящей через ось симметрии полубезэховой камеры 1 и перпендикулярной звукоотражающему полу 5, лазерный диод 11. Направляющий элемент 10 выполнен в виде горизонтальной направляющей планки 13, перпендикулярно которой, с возможностью перемещения вдоль поверхности планки 13, смонтирована центровочная стрелка 15. Направляющий элемент 10 устанавливается на форсунки 16 омывателей лобового стекла исследуемого автомобиля 7. Пространственное положение центровочной стрелки 15 определяется таким образом, чтобы расстояние между центром основания 14 горизонтальной направляющей планки 13 и противолежащими форсунками 16 было равным (расстояние а на фиг. 2). В этом случае центровочная стрелка 15 располагается по продольной оси симметрии автомобиля 7.
Центровку исследуемого автомобиля на заявляемом испытательном акустическом стенде с беговыми барабанами выполняют следующим образом. Предварительно устанавливают на автомобиль 7 направляющий элемент 10, соблюдая вышеописанные условия. Включают лазерный диод 11. Водитель при заезде на поверхность беговых барабанов 6 устанавливает автомобиль таким образом, чтобы светящийся пучок 12 лазерного диода 11 был направлен на поверхность центровочной стрелки 15.
При точно выполненной центровке автомобиля на беговых барабанах акустического испытательного стенда угол β между линиями проекций В (оси симметрии полубезэховой камеры) и С (продольной оси автомобиля) на пол полубезэховой камеры равен нулю (см. фиг.4). При не точно выполненной центровке угол β отличен от нуля.
Предлагаемый испытательный акустический стенд обеспечивает выполнение точной центровки исследуемого автомобиля на беговых барабанах стенда относительно продольной оси симметрии полубезэховой камеры и, соответственно, продольной оси симметрии беговых барабанов, что повышает объективность и достоверность результатов виброакустических исследований, а также предотвращает возникновение процесса бокового увода автомобиля с поверхности беговых барабанов.