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家用除濕機(jī)配管管路振動分析及優(yōu)化方法

作者:CEO 時(shí)間:2023-04-14

信息摘要:隨著生活質(zhì)量的提高,家用除濕機(jī)逐漸步入人們的生活,對于除濕機(jī)性能指標(biāo)的要求也越來越高。對于除濕機(jī)的噪聲,近年來用戶也有投訴。家用除濕機(jī)異常噪聲主要是由壓縮機(jī)、風(fēng)扇。、配管管路和鈑金件等共同作用引起,特別是配管管路振動所引起的噪聲,對整機(jī)的

家用除濕機(jī)配管管路振動分析及優(yōu)化方法

家用除濕機(jī)配管管路振動分析及優(yōu)化方法

  隨著生活質(zhì)量的提高,家用除濕機(jī)逐漸步入人們的生活,對于除濕機(jī)性能指標(biāo)的要求也越來越高。對于除濕機(jī)的噪聲,近年來用戶也有投訴。家用除濕機(jī)異常噪聲主要是由壓縮機(jī)、風(fēng)扇。、配管管路和鈑金件等共同作用引起,特別是配管管路振動所引起的噪聲,對整機(jī)的振動噪聲貢獻(xiàn)很大,而且配管的較大振動也容易導(dǎo)致配管管路的疲勞斷裂。因此,配管管路的合理優(yōu)化設(shè)計(jì)對降低除濕機(jī)振動噪聲及提高產(chǎn)品的可靠性有著重要作用。

  1除濕機(jī)管路振動機(jī)理家用除濕機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,除濕機(jī)機(jī)械室安裝了壓縮機(jī)后,壓縮機(jī)的吸排氣管路受到機(jī)械室空間小的限制,管路布置相對困難,造成除濕機(jī)整機(jī)的振動和噪聲都比較大。家用除濕機(jī)的振動源主要來自于除濕機(jī)壓縮機(jī),并通過壓縮機(jī)的底腳及配管管路向外部傳遞,吸排氣配管管路由于受到了壓縮機(jī)的激振和冷媒流動的影響而處于受迫振動狀態(tài),從而產(chǎn)生明顯的振動和噪聲。當(dāng)壓縮機(jī)給予的外力方向和振動速度的方向一致時(shí),外力對配管管路系統(tǒng)作正功,系統(tǒng)增加能量,振動噪聲急劇增大,且該部分振動噪聲通過系統(tǒng)管路由側(cè)板傳至箱外,在箱體內(nèi)形成共鳴噪聲,此時(shí)若通過適當(dāng)改變配管管路的結(jié)構(gòu)就能改變壓縮機(jī)振動系統(tǒng)的模態(tài),從而避免共振,以達(dá)到減振降噪的目的。

  本文以一臺每小時(shí)除濕量0.4L的CF0.4家用除濕機(jī)為例,該除濕機(jī)運(yùn)行時(shí)振動噪聲很大,為查明原因,通過對壓縮機(jī)吸排氣配管管路的CAE分析,找出噪聲大的原因是配管管路產(chǎn)生共振,并據(jù)此重新設(shè)計(jì)了一套吸排氣配管管路,經(jīng)過測試成功解決了除濕機(jī)振動噪聲大的問題。

  2除濕機(jī)壓縮機(jī)配管管路改進(jìn)前后性能分析2.1除濕機(jī)壓縮機(jī)吸排氣配管管路模態(tài)分析除濕機(jī)改進(jìn)前壓縮機(jī)吸、排氣配管管路布置如圖一所示,改進(jìn)后壓縮機(jī)吸。、排氣配管管路布置如所示,吸氣配管改動比較大,長度及走向都有變化,而排氣配管變化不大。在分別對壓縮機(jī)動力學(xué)特性進(jìn)行了測試,建立以壓縮機(jī)、吸排氣配管為系統(tǒng)的三維模型后,進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了系統(tǒng)改進(jìn)前后吸排氣配管的固有頻率,具體數(shù)據(jù)表1所示。

  改進(jìn)薷壓縮機(jī)改進(jìn)后壓纏機(jī)表1改進(jìn)前后壓縮機(jī)吸排氣配管固有頻率階數(shù)改進(jìn)前頻率改進(jìn)后頻率CAE的分析結(jié)果顯示:改進(jìn)前壓縮機(jī)吸氣配管的固有頻率為132Hz;排氣配管的固有頻率為46.2Hz,而改進(jìn)后壓縮機(jī)吸氣配管的固有頻率為57.5Hz;排氣配管的固有頻率為54.4Hz.經(jīng)過改進(jìn)后吸氣配管的固有頻率從132Hz降低至57.5Hz,增加了吸氣配管的柔性,有利于吸收更多的振動能量;而排氣配管的固有頻率則從46.2Hz升高至54.4Hz,雖然排氣配管柔性稍有降低,但成功地避開了壓縮機(jī)47Hz的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率,降低了配管管路共振的風(fēng)險(xiǎn);通過對配管的改進(jìn),最終降低了系統(tǒng)的振動和噪聲。

  2.2除濕機(jī)壓縮機(jī)配管改進(jìn)前后噪聲頻譜分析壓縮機(jī)吸排氣配管管路改進(jìn)后,對除濕機(jī)進(jìn)行了噪聲頻譜分析:在低頻頻譜中除濕機(jī)改進(jìn)前在頻率50Hz附近有71.8dB的噪聲峰值,改進(jìn)后該峰值大幅下降到49.8dB,其他低頻部分的噪聲值也有不同程度的降低,最高值也在55dB以下;在中高頻頻譜中的160Hz400Hz頻段部分,噪聲頻譜值降低也比較明顯,從改進(jìn)前的5060dB降低到改進(jìn)后的4050dB,除濕機(jī)吸排氣配管管路的改進(jìn)取得明顯的效果。

  3結(jié)論除濕機(jī)的振動噪聲除了與除濕機(jī)壓縮機(jī)本身的性能有關(guān),與壓縮機(jī)配管管路設(shè)計(jì)布置也有關(guān),因此合理優(yōu)化配管的設(shè)計(jì),除了能減振降噪,還能提高產(chǎn)品可靠性。

  運(yùn)用CAE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,分析除濕機(jī)壓縮機(jī)吸排氣配管管路的模態(tài),快速尋找壓縮機(jī)配管改善方案,縮短了實(shí)驗(yàn)周期,極大提高工作效率。

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