一種轉(zhuǎn)臂式火車車輪輻板聲輻射指向性測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于軌道交通車輛行業(yè)的NVH測試領(lǐng)域，涉及一種轉(zhuǎn)臂式火車車輪輻板聲輻射指向性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輪軌噪聲是軌道交通領(lǐng)域的主要噪聲源之一，且車輪產(chǎn)生的噪聲在輪軌噪聲中占據(jù)了相當(dāng)大的比重，而車輪輻板是車輪噪聲的主要輻射區(qū)域，研究車輪輻板的聲輻射指向性，可以幫助技術(shù)人員有效識別其聲輻射嚴(yán)重區(qū)域，從而針對性地提出降噪措施。目前最常見的能夠用于聲輻射指向性研究的技術(shù)主要有B&K等知名振動噪聲公司研發(fā)的用于遠(yuǎn)場、近場和內(nèi)外聲場全息測量分析和聲源定位的輪輻陣列、球形陣列和平面陣列系統(tǒng)。
[0003]模態(tài)是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有振動特性，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在受到激勵后，會呈現(xiàn)出由若干模態(tài)振動主導(dǎo)的復(fù)合振動型態(tài)，火車車輪亦是如此。其中，這些模態(tài)振動占據(jù)了整體振動中的絕大部分能量。因此，識別火車車輪振動的主要模態(tài)，能夠幫助研究人員從減振的角度，采取相應(yīng)措施，有的放矢地削弱這些主要模態(tài)振動，從而達(dá)到減振降噪的目的。目前，識別結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模態(tài)及模態(tài)振型的方法主要包括兩種:利用現(xiàn)有Ansys、MSC Nastran、Vitual.lab等有限元軟件進(jìn)行計算的方法;利用振動傳感器和模態(tài)激振器進(jìn)行測試的方法。
[0004]這些識別結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模態(tài)及模態(tài)振型的方法具有以下問題和不足:
[0005](I)BM等知名振動噪聲公司研發(fā)的聲陣列系統(tǒng)雖然具備很高的測試精度，但其成本高昂，且所采用的傳聲器支架結(jié)構(gòu)相對固定，不便隨測試環(huán)境的變化而做出相應(yīng)調(diào)整，因此對測試條件的要求較高，操作不夠方便；
[0006](2)當(dāng)車輪的材料多樣且結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，利用有限元軟件準(zhǔn)確計算結(jié)構(gòu)的模態(tài)和振型將變得較為困難;而傳統(tǒng)的振動測試方法需要振動傳感器和模態(tài)激振器，測試成本高，且分析過程繁瑣。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題，提供一種簡單經(jīng)濟(jì)、操作方便的轉(zhuǎn)臂式火車車輪輻板聲輻射指向性測試裝置，能夠有效識別火車車輪輻板的聲輻射嚴(yán)重區(qū)域，并從聲學(xué)角度實現(xiàn)對火車車輪模態(tài)和振型的識別，從而幫助技術(shù)人員針對性地提出減振降噪措施。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種轉(zhuǎn)臂式火車車輪輻板聲輻射指向性測試裝置，包括移動支座、垂直焊接于移動支座上的垂向定位軌道、垂向可移動連接于垂向定位軌道上的量角盤、連接于量角盤外側(cè)面的在與量角盤平行的豎直面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)支臂以及安裝在旋轉(zhuǎn)支臂上的若干個傳聲器夾具，若干個傳聲器夾具繞量角盤旋轉(zhuǎn)形成與量角盤平行的圓形測試面，旋轉(zhuǎn)支臂上焊接有便于觀察量角盤上刻度的指示針。
[0009]進(jìn)一步地，量角盤的與旋轉(zhuǎn)支臂接觸面的對側(cè)面焊接有滑塊，滑塊為方形，量角盤的圓心與滑塊焊接面的幾何中心重合。
[0010]進(jìn)一步地，垂向定位軌道的橫截面呈“[”型，垂向定位軌道側(cè)面形成供滑塊上下位移的滑槽，垂向定位軌道中央沿垂向開設(shè)有用于將滑塊固定在垂向定位軌道上的通槽。
[0011 ]進(jìn)一步地，滑塊的與滑槽接觸面的中心鉆有螺紋孔，通槽內(nèi)穿設(shè)有擰入螺紋孔將滑塊固定在滑槽內(nèi)的第一螺栓。
[0012]進(jìn)一步地，量角盤的盤面上標(biāo)有角度刻度，量程360度，最小間隔為5度。
[0013]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)支臂為折式直角結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)支臂包括相互垂直設(shè)置的連接面和安裝面，連接面與量角盤外側(cè)面可旋轉(zhuǎn)貼合連接，若干個傳聲器夾具安裝于安裝面上，若干個傳聲器夾具呈一列均勻排列，傳聲器夾具上安裝有傳聲器。
[0014]進(jìn)一步地，指示針的方向與傳聲器夾具列平行，指示針的反向延長線通過傳聲器夾具列的旋轉(zhuǎn)中心。
[0015]進(jìn)一步地，連接面與量角盤圓心通過第二螺栓可旋轉(zhuǎn)連接，通過第二螺栓的松緊，實現(xiàn)連接面以量角盤圓心為中心的旋轉(zhuǎn)運動及其與量角盤相對位置的固定。
[0016]進(jìn)一步地，移動支座的底部安裝有變向輪。
[0017]進(jìn)一步地，量角盤的圓心、傳聲器夾具列形成的傳聲器列的旋轉(zhuǎn)中心與待測車輪的中心在一直線上。
[0018]本實用新型的有益效果是:利用該裝置的基本結(jié)構(gòu)，只需適當(dāng)調(diào)整各部分尺寸，便可實現(xiàn)對任意結(jié)構(gòu)的圓形聲輻射表面進(jìn)行聲輻射指向性測量;利用該裝置可幫助技術(shù)人員簡便、直觀地識別火車車輪輻板聲輻射嚴(yán)重區(qū)域，從而針對性地提出降噪措施;并實現(xiàn)了從聲學(xué)測試角度獲得車輪主要模態(tài)及其模態(tài)振型的方法創(chuàng)新，不再局限于利用振動實驗來獲取結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模態(tài)及振型信息的傳統(tǒng)測試方法。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0020]圖1是本實用新型的爆炸圖；
[0021 ]其中:1.移動支座，2.垂向定位軌道，3.量角盤，4.旋轉(zhuǎn)支臂，5.傳聲器夾具，6.指示針，7.滑塊，8.滑槽，9.通槽，10.第一螺栓，11.第二螺栓。
[0022]圖2是利用該裝置對一標(biāo)準(zhǔn)火車車輪和一阻尼火車車輪進(jìn)行輻板聲輻射指向性的測試圖，其中，(a)顯示了兩個車輪的(0，3)模態(tài)，(b)顯示了兩個車輪的(0，4)模態(tài)。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0024]如圖1所示的一種轉(zhuǎn)臂式火車車輪輻板聲輻射指向性測試裝置，包括移動支座1、垂直焊接于移動支座I上的垂向定位軌道2、垂向可移動連接于垂向定位軌道2上的量角盤
3、連接于量角盤3外側(cè)面的在與量角盤3平行的豎直面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)支臂4以及安裝在旋轉(zhuǎn)支臂4上的若干個傳聲器夾具5，若干個傳聲器夾具5繞量角盤3旋轉(zhuǎn)形成與量角盤3平行的圓形測試面，實現(xiàn)對火車車輪輻板表面的聲輻射指向性掃描測試，旋轉(zhuǎn)支臂4上焊接有便于觀察量角盤3上刻度的指示針6。
[0025]量角盤3的與旋轉(zhuǎn)支臂4接觸面的對側(cè)面焊接有滑塊7，滑塊7為方形，量角盤3的圓心與滑塊7焊接面的幾何中心重合。
[0026]垂向定位軌道2的橫截面呈“[”型，垂向定位軌道2側(cè)面形成供滑塊7上下位移的滑槽8，垂向定