（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定總站，北京 100122）

飼料收獲機(jī)是指用來收獲或收集牧草、豆秧、玉米、高粱等農(nóng)作物，把作物切成碎段并把碎物料送到物料箱或單獨(dú)的掛車內(nèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)械。GB/T 14224-1993《牧草和青飼料收獲機(jī)械分類及術(shù)語》中3.1.10條定義青飼料收獲機(jī)，是指能在田間進(jìn)行切割、切碎和拋送青飼料作物的機(jī)具，按與配套動(dòng)力連接方式，可分為牽引式、懸掛式及自走式。自走式青飼料收獲機(jī)因其作業(yè)效率高、質(zhì)量好、操作性好，廣泛應(yīng)用于各大牧場(chǎng)，市場(chǎng)占比連年增加[1]。

駕駛員耳位噪聲是自走式青飼料收獲機(jī)安全性能的重要指標(biāo)之一，其大小直接影響到使用者的聽力及身體健康。為科學(xué)評(píng)價(jià)自走式青飼料收獲機(jī)噪聲性能，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，有必要?dú)w納自走式青飼料收獲機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因，本文在JB/T 6268-2015《自走式收獲機(jī)械 噪聲測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法基礎(chǔ)上，從試驗(yàn)條件、機(jī)器狀態(tài)、測(cè)量人員操作、測(cè)量?jī)x器等方面，分析影響噪聲測(cè)量結(jié)果的因素，并對(duì)主要影響因素進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定，從而為提高檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性提供科學(xué)依據(jù)[2]。

1 自走式青飼料收獲機(jī)噪聲產(chǎn)生原因

1.1 自走式青飼料收獲機(jī)工作原理

自走式青飼料收獲機(jī)主要由割臺(tái)、喂入機(jī)構(gòu)、切碎機(jī)構(gòu)、鍘切拋送機(jī)構(gòu)、機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和駕駛室等部分組成。作業(yè)時(shí)，機(jī)器沿玉米等青飼作物壟方向前進(jìn)，割臺(tái)上的切割器將青飼作物割下，通過輸送裝置進(jìn)入切碎裝置進(jìn)行切碎，最后由拋送裝置將切碎裝置切下的青飼料切碎物拋入收獲機(jī)后面或側(cè)面的運(yùn)輸車內(nèi)。

1.2 噪聲產(chǎn)生的主要原因

自走式青飼料收獲機(jī)作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生噪聲的主要原因來自以下四個(gè)方面：①發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲（青飼料收獲機(jī)大多選用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)），主要來源于柴油燃燒、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及配氣機(jī)構(gòu)、齒輪室及活塞連桿機(jī)構(gòu)的敲擊和進(jìn)、排氣門開關(guān)等產(chǎn)生的噪聲；②液壓系統(tǒng)及電器設(shè)備噪聲，主要來源于液壓油缸、液壓泵體、液壓閥以及液壓管路中液壓油體流動(dòng)等產(chǎn)生的噪聲，冷卻風(fēng)扇、空調(diào)設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲；③動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲，主要來源于機(jī)器離合器、萬向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋（包括主減速器、差速器和半軸）等傳動(dòng)部件連接配合時(shí)產(chǎn)生的噪聲；④工作裝置噪聲，主要來源于割臺(tái)、切割器、喂入裝置、輸送裝置、切碎器、拋送器、籽粒破碎等產(chǎn)生的噪聲。

2 自走式青飼料收獲機(jī)駕駛員耳位噪聲試驗(yàn)方法

2.1 機(jī)器狀態(tài)

所測(cè)樣機(jī)應(yīng)符合制造廠規(guī)定的技術(shù)參數(shù)，并在使用前已按使用說明書規(guī)定進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。試驗(yàn)過程中樣機(jī)要保持在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，切割、切碎、籽粒破碎等田間作業(yè)機(jī)件應(yīng)在作業(yè)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，但不能有作物和物料通過。

2.2 氣象條件

按JB/T 6268-2015標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定，氣溫應(yīng)在-5～35℃范圍內(nèi)，離地表1.2m處的平均風(fēng)速不大于5m/s。測(cè)試期間背景噪聲（含風(fēng)的噪聲）級(jí)應(yīng)比測(cè)量噪聲級(jí)至少低10dB（A）。本文所有測(cè)量過程在以下氣象條件進(jìn)行：溫度22.4～23.9℃、濕度71.5%～73.8%、風(fēng)速0.1～0.35m/s，測(cè)量時(shí)背景噪聲級(jí)比測(cè)量噪聲級(jí)至少低10dB（A）。

2.3 聲學(xué)環(huán)境

按JB/T 6268-2015標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定，測(cè)試場(chǎng)地應(yīng)平坦、空曠，在離測(cè)區(qū)中心半徑50m的范圍內(nèi)，不應(yīng)有建筑物、實(shí)心圍墻、樹、機(jī)器、設(shè)備和車輛等反射物。駕駛員耳位噪聲測(cè)試場(chǎng)地應(yīng)是矮草地或土地。本文所有測(cè)量過程在周圍平坦、空曠、矮草地上進(jìn)行。

2.4 測(cè)量?jī)x器

本次測(cè)量所需儀器有氣象監(jiān)測(cè)儀、耳位噪聲測(cè)量用頭盔和聲級(jí)計(jì)。試驗(yàn)用儀器設(shè)備應(yīng)在有效檢定周期內(nèi)，測(cè)量時(shí)應(yīng)按規(guī)定先對(duì)聲級(jí)計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.5 試驗(yàn)過程

按JB/T 6268-2015標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定進(jìn)行。測(cè)量時(shí)，將聲級(jí)計(jì)傳聲器放在座位中心面一側(cè)250mm±20mm處，傳聲器軸線應(yīng)水平，膜片應(yīng)朝前。傳聲器中心應(yīng)位于駕駛座標(biāo)志點(diǎn)上方700mm±20mm、前方100mm±20mm處。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定狀態(tài)下，將聲級(jí)計(jì)設(shè)置在“A”計(jì)權(quán)和“慢”檔進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行三次測(cè)量，每次測(cè)量間隔時(shí)間不小于5s。在一定測(cè)量條件下，如果測(cè)得的A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)的結(jié)果差異大于3dB，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量，直至三次連續(xù)測(cè)量的讀數(shù)差異在3dB以內(nèi)，取三個(gè)讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)試結(jié)果。

3 影響噪聲試驗(yàn)結(jié)果因素分析

3.1 試驗(yàn)條件

溫濕度、風(fēng)速對(duì)噪聲測(cè)量?jī)x器及結(jié)果準(zhǔn)確度有一定影響，測(cè)量時(shí)若溫濕度、風(fēng)速變化差異太大，將會(huì)降低測(cè)量?jī)x器使用穩(wěn)定性，導(dǎo)致結(jié)果誤差過大。對(duì)于背景噪聲，測(cè)量時(shí)機(jī)器噪聲和背景噪聲將進(jìn)行疊加，若背景噪聲過大并超過測(cè)量噪聲級(jí)10dB（A），將導(dǎo)致結(jié)果失真，機(jī)器所測(cè)噪聲將大于其真實(shí)值。此外，聲學(xué)環(huán)境也會(huì)影響機(jī)器噪聲測(cè)試結(jié)果，當(dāng)試驗(yàn)場(chǎng)周圍有建筑物、實(shí)心圍墻、樹等反射物存在時(shí)，聲波將發(fā)生反射，反射后的聲波在反射物結(jié)構(gòu)中相遇被抵消，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果變小。因此，在每次測(cè)量時(shí)試驗(yàn)條件要穩(wěn)定并符合標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定要求。當(dāng)測(cè)試條件達(dá)到要求時(shí)，環(huán)境條件對(duì)測(cè)量?jī)x器及結(jié)果的影響可忽略不計(jì)[3]。

3.2 樣機(jī)狀態(tài)

噪聲試驗(yàn)應(yīng)在機(jī)具正常作業(yè)狀態(tài)下進(jìn)行，因此試驗(yàn)時(shí)機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)至標(biāo)定轉(zhuǎn)速恒定，最高轉(zhuǎn)速或者低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速均不屬于正常作業(yè)狀態(tài)。經(jīng)本文1.2分析，機(jī)器工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、各工作裝置等均是機(jī)器噪聲的主要來源，若出現(xiàn)機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)異常、轉(zhuǎn)速不恒定，動(dòng)力輸出將不穩(wěn)定，從而影響整機(jī)各部件工作，使得各噪聲源所產(chǎn)生噪聲異常，導(dǎo)致所測(cè)機(jī)器噪聲結(jié)果誤差大、不準(zhǔn)確，無法反映其實(shí)際情況。因此，在每次測(cè)量時(shí)應(yīng)確保發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速并保持恒定，各工作部件正常工作無異常，這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、各工作裝置等對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽略不計(jì)[4]。

3.3 測(cè)量人員操作

測(cè)量人員操作對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有直接影響。測(cè)量人員操作主要包括人工儀器操作和儀器示值讀取，在每一次測(cè)量時(shí)，人員操作與測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度直接相關(guān)的是儀器操作引入的誤差和讀取儀器數(shù)據(jù)引入的誤差，因此測(cè)量人員操作是影響噪聲測(cè)量結(jié)果的主要因素之一。為進(jìn)一步分析測(cè)量人員操作對(duì)噪聲測(cè)量結(jié)果的影響程度，本文對(duì)測(cè)量人員操作引入的誤差進(jìn)行不確定評(píng)定。

表1 駕駛員耳位噪聲重復(fù)性測(cè)量結(jié)果

重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度采用貝賽爾法按式（1）進(jìn)行評(píng)定：

3.4 測(cè)量?jī)x器

測(cè)量時(shí)，儀器示值和儀器分辨力也是影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的主要因素，這是由于測(cè)量?jī)x器本身不夠精密所造成的，屬于儀器誤差。因此，本文對(duì)儀器示值引入的誤差和儀器分辨力引入的誤差進(jìn)行不確定度評(píng)定，分析兩者對(duì)噪聲測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響程度。

4 結(jié)論

（1）影響自走式青飼料收獲機(jī)駕駛員耳位噪聲的因素有試驗(yàn)條件、樣機(jī)狀態(tài)、測(cè)量人員操作和測(cè)量?jī)x器。

（2）經(jīng)分析，測(cè)量人員操作、儀器示值和儀器分辨率是影響駕駛員耳位噪聲測(cè)量結(jié)果的主要因素，通過對(duì)上述因素進(jìn)行不確定度評(píng)定可知，測(cè)量人員操作對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響最大，儀器示值誤差和儀器分辨力的影響次之。因此，在進(jìn)行自走式青飼料收獲機(jī)駕駛員耳位噪聲測(cè)定時(shí)，為提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，建議測(cè)量人員了解并熟練掌握測(cè)量?jī)x器的操作方法，適當(dāng)增加測(cè)定次數(shù)減小人為操作誤差，選擇精度高的試驗(yàn)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行試驗(yàn)，以確保測(cè)量結(jié)果真實(shí)、有效、可靠。