Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диагностика ДВС

Диагностика ДВС

Диагностика двигателя внутреннего сгорания – это обязательная процедура для поддержания его в максимально продуктивном и работоспособном состоянии.

Временной интервал проверки ДВС может быть любым, но для профилактики рекомендуется не реже одного раза в неделю проверять уровни моторного масла и рабочей жидкости в системе охлаждения, а также осматривать шланги и патрубки на наличие трещин и других повреждений.

Довольно часто симптомы изношенного двигателя могут быть спровоцированы всего лишь не корректными регулировками.

Грамотные механики, прежде чем приступить непосредственно к диагностике, проверяют соответствие всех настроек предписаниям завода изготовителя.

Диагностика состоит из нескольких стандартных процедур:

  • визуальный осмотр и очистка двигателя в случае необходимости
  • проверка электронных систем и считывание информации об их работе
  • анализ и расшифровка данных
  • исследование форм выходных сигналов датчиков с помощью осциллографа
  • тест вентилятора радиатора, ЕГР, фаз газораспределения и клапанов адсорбера
  • обследование воздушного фильтра и аккумулятора на наличие утечки
  • проверка бензонасоса и замер давления в нём
  • газоанализ
  • проверка защиты двигателя

Чаще всего явными признаками неисправностей двигателя внутреннего сгорания являются:

  • — снижение мощности;
  • — повышение расхода моторного масла и топлива;
  • — нетипичный цвет выхлопа, вследствие повышения его токсичности;
  • — присутствие посторонних шумов, вибраций, стуков. В этом случае в первую очередь проходят диагностику такие узлы и системы:
  • — определение исправности и анализ работы свечей зажигания, свечей накала и систем подогрева впускного воздуха;
  • — определение показателя давления масла;
  • — измерение компрессии.

Если свечи зажигания быстро меняют цвет и обрастают нагаром, то скорее всего они были бракованные или неправильно подобраны. Если свечи стают причиной сбоев в моторе, то это может быть признаком использования некачественного бензина и масла. Свечи – расходный материал, который нужно менять регулярно, в том числе и после исправления неполадок в двигателе.

Изменение давления масла в любую сторону является неисправностью:

низкое – двигатель быстро изнашивается;

высокое – выдавливаются сальники, появляется течь прокладок.

Компрессия характеризует показатель эффективности преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сгорании топлива в механическую энергию. Показатель компрессии напрямую связан с показателями мощности двигателя, расхода горюче-смазочных материалов и экономичности двигателя.

Существуют прямые и непрямые методы определения показателя компрессии. В обоих случаях применяются специальные тестеры, разница состоит лишь в том, демонтируются ли свечи зажигания или накала, или нет. Важно при тестировании показателя компрессии создать все необходимые внешние условия, а именно:

  • — прогреть двигатель до рабочей температуры;
  • — открыть заслонку (для бензиновых двс);
  • — проконтролировать чистоту воздушного фильтра;
  • — проверить исправность стартера;
  • — проверить аккумулятор, он должен быть полностью заряжен;
  • — отключить форсунки и систему зажигания.

Показатель компрессии должен находиться в полном соответствии с нормативами завода изготовителя.

Как показывает практика, проблемы с двигателями внутреннего сгорания часто обусловлены:

  • — отложениями масла нас стенках камеры сгорания, вследствие утечки;
  • — перегреванием двигателя;
  • — применением некачественных горюче-смазочных материалов и несвоевременной их заменой;
  • — изнашиванием сальников и остальных элементов ДВС.

Если двигатель имеет большой пробег, то необходимо обратить более пристальное внимание на правильность работы газораспределительного механизма и целостность распределительного вала. Проверяется при этом параметр эффективной мощности машины, с целью приведения ее в норму.

Поддержка

Береги подшипник смолоду!

Даже высококачественные подшипники не будут работать долго, если не обслуживать их соответствующим образом. Нарушение правил эксплуатации приводит к выходу подшипника из строя раньше положенного срока. А простой электрооборудования в ремонтный период влечет за собой убытки предприятия. Этого можно избежать, если своевременно получить сигнал о некорректной работе подшипникового узла электродвигателя и принять соответствующие меры.

Как определить состояние подшипникового узла?

Определить состояние подшипника в процессе эксплуатации поможет мониторинг основных рабочих характеристик.

Уровень и характер шумов определяются с помощью звукоулавливающих приборов и наблюдений.

Уровень вибрации измеряется анализатором частотного спектра, но такой метод требует владения технологией вибродиагностики.

«Русэлпром» рекомендует

решить задачу измерения уровня вибрации путем установки датчика контроля вибрации. Эта опция предоставляет максимально точные данные о работе подшипникового узла в оперативном режиме.

Температура подшипника определяется в зоне подшипникового узла. Наиболее точные данные покажет измерение непосредственно температуры подшипника.

«Русэлпром» рекомендует

установить датчики контроля температуры подшипникового узла для своевременного получения информации о её повышении до опасных значений.

Важно! Решение об установке датчиков необходимо принять на этапе заказа электродвигателя.

Состояние смазочного материала. Следите, чтобы смазка была чистой, не содержала посторонних включений. Также она не должна быть слишком густой, чтобы не замедлять процесс вращения.

О нарушении в работе механизмов часто свидетельствуют несколько признаков одновременно, так как основные рабочие характеристики подшипника – шум, вибрация, температура – взаимосвязаны.

О чем свидетельствуют результаты мониторинга?

Превышение уровня шума
Может иметь электромагнитные или механические причины. Неисправность подшипника относится к группе механических шумов. По характеру этого шума можно установить вид неисправности:

cвистящий шум указывает на отсутствие смазочного материала;

скрежет свидетельствует о загрязнении смазки, наличии твердых частиц в ней, поломке сепаратора или задевании вала за крышки подшипника. Такой же характер шума возникает в начале разрушения рабочей поверхности втулки или вала;

стук в подшипнике возникает при сильном разрушении поверхности втулки или вкладыша, разрушении поверхности кольца, шарика или ролика. Причиной стука также может быть ослабление посадки внутреннего кольца на валу или наружного кольца в подшипниковом щите.

При появлении повышенного уровня шума подшипник нужно разобрать и внимательно осмотреть, выявить причины нарушения работы и принять соответствующие меры по их устранению.

«Русэлпром» рекомендует

не вскрывать электродвигатель, если не истек срок его гарантии. По всем вопросам нарушения работы привода обращаться к специалистам завода-изготовителя.

Повышенная вибрация
Самое опасное для подшипника явление. Его возникновение может быть связано с нарушением работы самого подшипника или с неисправностью других частей электродвигателя.

Если причина связана с подшипником, то вибрация сопровождается шумом и перегревом. Необходимо разобрать механизм, определить его состояние и заменить подшипник, если он критически поврежден.

Если вибрация продолжается и после замены подшипника, причина связана с другими частями электродвигателя. Её необходимо найти и устранить.

Перегрев подшипникового узла
Он может возникать по разным причинам. Вот основные из них:

в системе смазки — загрязнение системы, загустение смазочного вещества, недостаток или отсутствие смазки, избыток смазки;

загрязнение подшипника — попадание в механизм инородных тел.

В обоих случаях нужно промыть систему смазки и подшипник, просушить детали механизма, пополнить систему новой смазкой, собрать подшипниковый узел и протестировать его работу.

Читать еще:  Высокая компрессия в бензиновом двигателе причина

«Русэлпром» рекомендует

тщательно подбирать смазочный материал. От этого зависит стабильная работа не только подшипникового узла, но и всего двигателя.

превышение допустимой нагрузки электродвигателя – следует остановить работу механизма и дать остыть.

чрезмерный износ, разрушение подшипника – следует разобрать подшипниковый узел, внимательно осмотреть механизм, выявить причины разрушения, устранить их, а затем заменить подшипник на новый.

Как определить причины неисправной работы подшипника?

Передовые предприятия отказались от системы планово-предупредительных ремонтов. Установка датчиков мониторинга позволяет оперативно отслеживать состояние оборудования и разбирать электродвигатель только в случае выявления признаков его некорректной работы.

Для подробного анализа нарушения работы подшипникового узла нужно провести его ревизию – разобрать.

Ревизия подшипникового узла наглядно демонстрирует состояние механизма и его пригодность к дальнейшей эксплуатации. Порядок действий:

  • Открыть электродвигатель и разобрать подшипник. На этом этапе нужно обратить внимание на состояние смазки: её количество, густоту, загрязненность.
  • Очистить подшипник от старой смазки бензином или керосином.
  • Внимательно осмотреть поверхности самого подшипника и смежных деталей на наличие повреждений.
  • Оценить пригодность к дальнейшей эксплуатации подшипника. Для этого нужно учесть: степень повреждения подшипника, условия эксплуатации, режим его работы.

«Русэлпром» рекомендует

установить связь со специалистами завода-изготовителя вашего электродвигателя. Вы получите не только оперативное компетентное решение технических задач, но и внесёте свой вклад в улучшение качества продукции.

Если ревизия показала небольшие повреждения, необходимо определить причину по характеру повреждений и устранить её. Затем произвести замену смазочного материала и собрать механизм. После сборки следует сначала протестировать электродвигатель, запустив его вхолостую. Если уровень шума и вибрации не превышают допустимые пределы, не происходит чрезмерный нагрев, электрическую машину можно соединять с приводимым механизмом и продолжать работу устройства.

В таблице перечислены основные виды повреждений подшипников, возможные причины их возникновения и меры по устранению причин неисправной работы механизма в целом.

По статистике, всего 1% всех подшипников отрабатывает заложенный срок службы. Всё потому, что этот срок рассчитывается при эксплуатации электрической машины в идеальных условиях. Как же создать эти идеальные условия и продлить жизнь механизма?

«Русэлпром» рекомендует соблюдать следующие правила:

  • проводите регулярный осмотр подшипникового узла и электродвигателя в целом, как в состоянии покоя, так и в процессе эксплуатации. Датчики контроля вибрации и температуры подшипника, заложенные во время производства электрической машины, помогут своевременно выявить признаки неисправной работы механизма и принять меры по устранению причин неисправностей;
  • соблюдайте чистоту механизма подшипника: вытирайте вытекшее масло чистыми салфетками, плотно закрывайте крышку электродвигателя, чтобы избежать попадания пыли, влаги и инородных предметов;
  • следите за состоянием смазки в механизме, поддерживайте её оптимальное количество, своевременно производите замену;
  • используйте правильно подобранные качественные смазочные материалы, храните их в чистом сухом месте;
  • монтаж и демонтаж механизма подшипникового узла производите осторожно с использованием специальных инструментов, которые должны быть максимально чистыми, как и руки мастера.

Следуя этим советам, вы убережете подшипник — от поломки, электродвигатель — от внезапного выхода из строя, а производство – от простоя и неминуемых убытков. Так что, береги подшипник смолоду!

Если у вас возникли вопросы, наши специалисты готовы на них ответить. Звоните:
8 (495) 600-42-53 доб. 3292 — Дмитрий Гаврилюк, инженер технической дирекции,
8 (812) 462 88 38 – Юрий Михалёв, инженер по оборудованию.
8 (800) 301-35-31, 8 (495) 788-28-27 — контакт-центр.

Анализ вибраций стуков и шумов двигателя

В настоящее время используется широкий спектр методов и средств диагностирования технического состояния основных узлов и механизмов тракторов и автомобилей. Созданы принципиально новые системы технического обслуживания, ремонта и средств технического диагностирования агрегатов машин. Одним из направлений в области эксплуатации машин на сегодняшний момент остается задача повышения надежности подвижного состава путем комплексной оценки состояния узлов на основе временного сбора диагностических параметров [1; 5].

Сущность технической диагностики состоит из теории, методов, средств обнаружения и поиска дефектов объектов, и, как показывает мировая практика, диагностика является необходимым этапом жизненного цикла механизма: от проектирования и производства до выхода из строя и ремонта объекта.

К основным целям технической диагностики можно отнести [2]:

— определение с достаточной достоверностью технического состояния машины или ее узлов и механизмов на настоящий момент;

— прогноз технического состояния машины в течение предполагаемого периода эксплуатации.

На данный момент методы диагностики машин и механизмов разрабатывают по четырем направлениям:

— диагностика по управляющим сигналам;

— по виброакустическим сигналам;

— по результатам анализа выпускных газов;

— анализ концентрации продуктов износа в смазочных материалах.

Из рассмотренных методов технической диагностики машин, на наш взгляд, наиболее перспективным является метод виброакустической диагностики.

К основным преимуществам виброакустической диагностики можно отнести:

— возможность диагностировать поломки;

— обнаруживать развитие дефектов на раннем этапе;

— прогнозировать дальнейшую эксплуатацию узлов или машины в целом;

— запланировать объем работ по техническому обслуживанию и ремонту;

— оценка качества выполненных работ по техническому обслуживанию и ремонту;

— оперативность сбора технического состояния оборудования, качественный анализ и достоверность оценки, а также низкая трудоемкость метода и мобильность виброакустического оборудования.

Любое оборудование, имеющее вращающиеся или перемещающиеся части, создает механические колебания (вибрацию), являющиеся причиной многих дефектов и преждевременного износа механизмов. Комплекс параметров вибрации практически полностью характеризует техническое состояние работающего агрегата и позволяет прогнозировать возникновение неисправностей.

Существующие методы вибродиагностики заключаются не в простом определении общего уровня механических колебаний, а в анализе спектров вибраций (анализ как самого спектра, так и его изменения во времени), волн колебаний, фазовых углов колебаний, спектров огибающей высокочастотной вибрации и др. Совокупный анализ этих параметров и сравнение с базовыми характеристиками, полученными экспериментально или на основе теоретических исследований, не только позволяет прогнозировать состояние узла, но и указывает на тип имеющейся неисправности [3].

К сожалению, практическое использование этого метода вибродиагностики механизмов машин сдерживается из-за:

— высоких требований к способу крепления датчика вибрации;

— зависимости параметров вибрации от большого количества факторов и сложности выделения вибрационного сигнала, обусловленного наличием неисправности.

Одним из наиболее ответственных механизмов машины является двигатель внутреннего сгорания, от работоспособности которого зависят многие эксплуатационные параметры машины.

Энергия удара и, соответственно, амплитуда виброимпульсов, формируемых при соударении в ДВС, зависят от зазора между сопрягае­мыми деталями. При увеличении зазора возрастает скорость в мо­мент соударения. По величине амплитуды сигнала, моменту (фазе) его появления и частоте косвенно оценивают величину зазора, т.е. в качестве диагностических параметров используются ампли­тудно-фазовые параметры и несущая частота сигналов, генериру­емых датчиком. Полученный преобразователем сигнал обрабатывают при помощи электронных устройств, смонтированных в опреде­ленные сложные схемы, усиливающие, выделяющие и сравниваю­щие с эталонным диагностический сигнал и выдающие готовую информацию [5].

Читать еще:  Что такое dohc на двигателях тойота

Вибрации корпуса ДВС имеют сложный характер (рис. 1), обусловленный многоимпульсным возбуждением и многоканальным распространением колебаний, а также наличием неконтролируемого «шума». Поэтому при виброакустическом диагно­стировании ДВС сложной задачей является разделение сигналов и вы­деление сигнала от проверяемого соединения [4].

Рисунок 1 – Распространение информации о соударении деталей в сопряжении палец –поршень в конце такта выпуска [4]:

1 – источник возникновения ударных колебаний; 2 – первый этап распространения колебаний (сопряжение палец – верхняя головка шатуна); 3 – второй этап распространения колебаний (сопряжение нижняя головка шатуна – шатунная шейка коленчатого вала); 4 – третий этап распространения колебаний (сопряжение коренная шейка коленчатого вала – блок); 5 – первый этап распространения колебаний в другом направлении (сопряжение поршень — цилиндр); 6 – сопротивление на пути распространения колебаний (прокладка); а, б, в и г – зоны рационального снятия информации.

Одним из направлений в развитии мобильных диагностических комплексов для оценки состояния ДВС являются оперативность сбора и достоверность информации, а также снижение стоимости аппаратного оборудования и программного обеспечения.

Нами предложено на основе серийного вибропреобразователя ДН-3 (предназначен для преобразования механических колебаний в электрические сигналы, пропорциональные ускорению колеблющегося объекта), первичного преобразователя (индуктивный датчик частоты вращения) и звуковой карты компьютера создать переносной диагностический комплекс для предварительной оценки состояния узлов и механизмов ДВС (рис. 2).

Для записи и обработки сигналов с индуктивного датчика и ДН-3 на начальном этапе взята за основу профессиональная программа Soynd Forge, которая предназначена для записи и работы со звуками.

Для оценки состояния узлов и механизмов ДВС с помощью вибропреобразователя прикладываем датчик прибора к различным областям моторной установки (рис. 3), выбираем необходимый режим работы двигателя (по рекомендациям справочной литературы) и принимаем сигналы на компьютер с последующей записью в реальном режиме времени с их дальнейшей оценкой и обработкой. Одновременно со снятием параметров вибрации в частотном спектре определяется положение поршня первого цилиндра относительно в.м.т., с помощью индуктивного датчика частоты вращения.

а)

б)

Рисунок 2 — Переносной диагностический комплекс для предварительной оценки состояния механизмов ДВС по параметрам виброакустического сигнала: а – схема подключения комплекса к ДВС; б – внешний вид диагностического комплекса; 1 – датчик вибрации; 2 — датчик частоты и положения поршня относительно в.м.т.; 3 – переносной компьютер.

Рисунок 3 — Места прослушивания стуков в соединениях двигателя:

1 — коленчатый вал — коренной подшипник; 2 — толкатель — втулка; 3 — клапан — днище поршня; 4 — боек коромысла — стержень клапана; 5 — распре­делительный вал — подшипник; 6 — распределительные шестерни; 7 — кулачок распределительного вала — толкатель

Рисунок 4 — Результаты записи сигналов с ЦПГ дизельного двигателя [5]

Рисунок 5 — Предлагаемая блок-схема диагностики механических компонентов в ДВС по параметрам вибрации

Принятые сигналы с датчиков синхронно записываются во временном режиме в виде амплитудно-частотного спектра с последующей архивацией и дальнейшей детальной проработкой сигналов. Дальнейший анализ полученных сигналов возможен с использованием различных специализированных экспертных программ.

Был проведён ряд предварительных исследований для снятия сигналов с ДВС с использованием данного устройства, предварительные результаты представлены в виде спектра сигналов в режиме реального времени (рис. 4).

Применение данного метода и прибора (при дальнейшем совершенствовании аппаратной и программной базы) позволит, на наш взгляд, выполнять более углубленную и качественную диагностику различных механизмов ДВС как на начальном этапе проверки технического состояния, так и на заключительном для проверки качества выполненных работ по техническому обслуживанию и ремонту с применением прикладных экспертных программ (рис. 5).

Рецензенты:

Бураев Михаил Кондратьевич, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой технического сервиса и общеинженерных дисциплин ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия», г. Иркутск.

Мяленко Виктор Иванович, доктор технических наук, ректор ФГБОУ ВПО «Кемеровский сельскохозяйственный институт», г. Кемерово.

Лекция 8. Анализ шумов механизма

Анализ шумов механизмов проводится по двум направлениям:

  1. Акустическое восприятие, позволяющее оценивать наиболее значимые повреждения, меняющие акустическую картину механизма. Весьма эффективно при определении повреждений муфт, дисбаланса или ослабления посадки деталей, обрыве стержней ротора, ударах деталей. Диагностические признаки – изменение тональности, ритма и громкости звука.
  2. Анализ колебаний механизмов. В этом методе механические колебания корпусных деталей преобразуются в звуковые колебания при помощи технических или электронных стетоскопов. Электронные средства позволяют расширить возможности человеческого восприятия.

В механических устройствах степень повреждения определяется по характеру взаимодействия контактирующих деталей. Физическое проявление соударения деталей во время работы реализуется в виде распространения упругих волн акустического диапазона, возникновения механических колебаний (вибраций) и ударных импульсов. Несмотря на единую физическую природу, каждое из этих проявлений имеет свои особенности и различным образом отображает происходящие процессы.

Упругие волны, порождающие акустические колебания в частотном диапазоне 20…16000 Гц, прослушиваются специалистом, находящимся рядом с оборудованием. Все слышимые звуки разделяются на шумы и музыкальные звуки. Первые представляют собой непериодические колебания с переменной частотой и амплитудой, вторые — периодические колебания. Между музыкальными звуками и шумами нет чёткой границы. Акустическая составная часть шума часто носит ярко выраженный музыкальный характер и содержит разнообразные частоты (тоны), которые легко улавливаются опытным ухом.

Основными параметрами звука являются:

  1. Громкость зависит от амплитуды колебаний звуковой волны. Сила звука и громкость – неравнозначные понятия. Сила звука объективно характеризует физический процесс, а громкость определяет качество воспринимаемого звука. Сила звука может меняться от слухового порога (порога слышимости) до болевого порога. Для низких частот, громкость воспринимается в большей степени, чем для высоких, при одинаковой амплитуде колебаний звуковой волны. Можно оценивать изменения громкости в 2, 3, 4 раза, оценить увеличение громкости более чем в 4 раза точно не удается.
  2. Высота звука отражает частоту колебаний звуковой волны. Нижняя граница слуха у человека составляет 15…19 Гц; верхняя – 15000…20000 Гц. Чувствительность уха имеет индивидуальные отклонения. Частоты 200…3500 Гц соответствуют спектру человеческой речи. Минимальная длительность звука, при которой можно оценить спектральный состав акустических колебаний – 20…50 мс. При меньшей длительности звук воспринимается как щелчок.
    При воздействии частот выше 15000 Гц ухо становится менее чувствительным, теряется способность различать высоту тона. При 19000 Гц предельно слышимыми оказываются звуки, более интенсивные, чем при 14000 Гц. При повышении интенсивности высоких звуков возникает осязание звука, а затем чувство боли. Область слухового восприятия ограничена: сверху – порогом осязания, снизу – порогом слышимости. Наиболее воспринимаемы звуки в диапазоне 1000 до 3000 Гц. В этой области ухо является наиболее чувствительным. Повышенная чувствительность в области 2000…3000 Гц объясняется собственными частотами барабанной перепонки.
  3. Под тембром понимают характер или окраску звука, зависящую от взаимоотношения составляющих частот. Тембр отражает акустический состав звука – число, порядок и силу составляющих (гармонических и негармонических). Тембр зависит от того, какие гармонические частоты складываются с основной частотой и от амплитуды составляющих частот. В слуховых ощущениях тембр сложного звука играет значительную роль.
Читать еще:  Что такое холостой ход в двухтактном двигателе

Скорость распространения звуковых волн зависит от плотности среды-проводника. Скорость звука в воздушной среде составляет 340 м/с; в воде – 1500 м/с; в стали – 5000 м/c.

Основные наблюдаемые отклонения акустических шумов

Глухие толчки при изменении направления вращения валов механизма соответствуют износу шпоночных или шлицевых соединений, элементов муфт, повышенному зазору в зубчатой передаче.

Слабые стуки низкого тона соответствуют сколам шлицев, ослаблению шпоночного соединения, несоосности соединительных муфт.

Резкий металлический звук сопровождает повреждения соединительных муфт.

Свистящий звук возникает при проскальзывании ремней ременной передачи.

Частые резкие удары соответствуют биениям муфт, а также неправильной сборке карданных валов.

Прослушивание механических колебаний, возникающих при работе механизма, является самым распространенным методом определения состояния работающего оборудования. Механические колебания низкой и средней частоты легко распространяются по корпусным деталям механизма. Для прослушивания механических колебаний используется технический стетоскоп, состоящий из металлической трубки и деревянного (лучше текстолитового) наушника (рисунок 43). Металлическая трубка, установленная на корпусе механизма, позволяет преобразовать механические колебания в акустические, распространяемые по стенкам трубки к наушнику. Этот метод настолько доказал свою надежность, что требования по прослушиванию шумов механизмов включены во все правила технического обслуживания и инструкции по эксплуатации оборудования.

MSC Software Corporation

Шум и вибрация

Шум и вибрация

Вибрация конструкций может стать причиной многих проблем, связанных с изделием: она может вызывать усталостное разрушение конструкций, вызывать дискомфорт у людей, использующих изделие или находящихся рядом, нарушать работу чувствительного оборудования, и т.д. Кроме того, нежелательные вибрации конструкций могут мешать работе изделий в соответствии с требованиями и стать потенциальной угрозой безопасности.

Выраженность шума и вибраций (NVH) – одна из характеристик изделия, легко ощущаемая людьми, и поэтому одна из приоритетных. Разработчики перспективных изделий в желании выделиться среди конкурентов довольно часто стремятся улучшить именно эту характеристику.

Благодаря передовым возможностям методов конечных элементов (FEA) и динамики многомассовых систем (MBD), предоставляемых MSC Software, пользователи могут моделировать и прогнозировать, какие вибрации будет испытывать компонент или система в различных условиях эксплуатации. Например, как водитель или пассажир будут воспринимать звук двигателя автомобиля, движущегося в крейсерском режиме или при разгоне; или ощущать вибрации и шум при проезде по выбоинам.

Системы MSC Software используются для решения различных задач, связанных с шумом и вибрациями:
Области применения:
Приложение импульсной нагрузки для анализа шума и вибраций во временной области

Анализ вибраций квадроцикла

Понимание вибрационных характеристик узла или системы обычно требует от инженера знания как собственных частот и форм колебаний изделия, так и того, какой отклик может возникать при гармоническом или произвольном изменении внешних воздействий.

Системы MSC Software для анализа NVH содержат инструменты линейного и нелинейного анализа переходных процессов и частотного отклика конструкций, систем и механизмов. Результаты этих расчётов могут быть в дальнейшем использованы для анализа распространения шума или анализа долговечности изделий.

Моделирование глушителя

Излучение шума корпусом двигателя

Распространение шума в замкнутой полости

MSC Software предлагает проверенные решения и методы для моделирования и анализа внутренней и внешней акустики.

Для внутренней акустики MSC Software предлагает моделирование взаимодействия сплошных сред и конструкций, с помощью которого вычисляют акустическое давление внутри ограниченной области. Одно из основных применений – расчёт шума, который воздействует на людей в салонах и кабинах транспортных средств. Анализ внешней акустики предполагает распространение звука в бесконечно протяжённом пространстве за пределами расчётной модели – для этого предусмотрены специальные методы расчёта. При использовании метода бесконечных элементов потребность в больших сетках ближнего поля отпадает, что сокращает размерность задач. Такие методы могут быть применены в единой расчётной модели совместно с анализом других факторов, конструкций и областей сплошных сред.

Другой технологией, помогающей в принятии конструкторских решений по снижению шума и вибраций, является анализ вклада отдельных панелей или форм колебаний в акустический или структурный отклик. Получив такие результаты, инженер может определить, какую часть конструкции нужно изменять для наиболее эффективного снижения шума и вибраций.

Анализ путей передачи шума и вибраций в автомобиле

Типичная подзадача анализа шума и вибраций — определение путей передачи энергии от источника к рассматриваемой точке.

На ранних этапах разработки изделия пути передачи энергии дают инженерам важную информацию о том, какие детали вносят большой вклад в передачу воздействий и можно ли модифицировать пути их передачи для снижения шума и вибрации в интересующих точках.

Наряду с определением функций передачи воздействий в относительно простых узлах и деталях имеется возможность их комбинирования в сложные сборки и автоматического вычисления путей передачи воздействий – Transfer Path Analysis (TPA).

В примере, представленном слева, проводится анализ передачи вибраций, возникающих в шинах автомобиля при его движении, а также в двигателе. Интерес представляет снижение шума в зоне головы водителя и пассажира, а также снижение вибраций пола в салоне. Анализ путей передачи воздействий помогает выявить детали в составе сложного изделия, которые недостаточно эффективно гасят воздействие и передают те участки спектра, которые влияют на комфорт в салоне.

Анализ характеристик связи кузова и подвески автомобиля

Довольно часто важные параметры акустической и вибрационной нагруженности изделий, воспринимаемой людьми внутри и снаружи, определяются всей конструкцией в целом.

Чтобы вычислить такие параметры, приходится моделировать изделие в сборе, что выливается в большую размерность решаемых задач и высокую сложность сборок. Компания MSC Software предлагает широкий набор методов и подходов, обеспечивающих эффективный анализ для таких моделей. Можно отметить несколько основных методов:

  • Точное моделирование соединительных элементов: сварных точек и швов, заклёпок, групповых болтовых соединений, в том числе с предварительной затяжкой, клеевые соединения, и др.
  • ACMS — Автоматический модальный синтез для быстрого расчёта собственных форм колебаний в параллельных режимах, многократно ускоряющий решение для задач больших размерностей или с большим количеством вычисляемых мод.
  • Внешние суперэлементы для использования в процессе сборки позволяют логически разделить всё транспортное средство и повторно использовать информацию о компонентах.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector