消聲器使用有效解決工業(yè)噪聲治理控制
消聲器使用有效解決工業(yè)噪聲治理控制目前影響工人健康、嚴(yán)重污染環(huán)境的十-工業(yè)噪聲源,,它們是風(fēng)機(jī),、空壓機(jī)電機(jī),、柴油機(jī),、織機(jī),、沖床,、圓鋸機(jī),、球磨機(jī)、-壓放空排氣以及鑿巖機(jī),。
這些噪聲源設(shè)備,,普遍使用于各工業(yè)部門,產(chǎn)生的聲--,,影響面-,。我-在控制這些噪聲問題方面,雖已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)但仍存在許多實(shí)際問題,,尚待研究解決,。
風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)的消聲器,,-內(nèi)目前已有較成熟的系列產(chǎn)品,。但是在-型消聲器,尤其是-腐蝕,、防塵埃,、-水氣等特殊類型的消聲器方面,尚有許多工作需要深入進(jìn)行,。低噪聲風(fēng)機(jī)雖有-些產(chǎn)品出現(xiàn),,但這方面的工作,在我-也僅僅算是-個(gè)開端。
電機(jī)噪聲的系列消聲隔聲罩,,在我-也已有生產(chǎn),,但對(duì)于-型電機(jī)的降噪,以及從聲源上降低電機(jī)的噪聲,,也尚待進(jìn)-步深入下去。
在石油輸送管道系統(tǒng)以及其它-些地方,,-型柴油機(jī)噪聲問題仍然嚴(yán)重存在,,需要解決。研制隔聲性能與散熱性能元?dú)? {帶-效消聲器} ,、使用方便的隔聲罩,,是問題的關(guān)鍵。
近些年來,,我-在有梭織機(jī)噪聲控制上已-許多經(jīng)驗(yàn),。不少單位采取各種措施,在單機(jī)上可獲得10dBA的降噪效果,。問題在于這些技術(shù)措施目前尚很難全面推廣,。深入對(duì)已-效果的各項(xiàng)措施進(jìn)行分析、篩選和改進(jìn),,并探討控制織機(jī)噪聲危害的其它途徑,,是當(dāng)務(wù)之急。
沖床噪聲的產(chǎn)生機(jī)理及控制途徑,,近十多年來,,在-內(nèi)有了-些新的-破。沖床噪聲影響面-,,但目前-內(nèi)只有少數(shù)-些地方開展了降噪工作,,許多實(shí)際問題尚待解決。
圓鋸機(jī)產(chǎn)生的噪聲一般在100dBA以上.木材加工行業(yè)發(fā)生的斷指事故,常與此噪聲密切有關(guān).-內(nèi)自八十年代以來,對(duì)圓鋸機(jī)降噪進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,其結(jié)果表明,通過對(duì)鋸片開適當(dāng)?shù)臏p振槽,在鋸片上貼阻尼片以及對(duì)機(jī)組施用隔聲罩待-措施,可導(dǎo)致圓鋸在工作時(shí)整機(jī)噪聲的明顯降低.
對(duì)于球磨機(jī)噪聲,目前-內(nèi)有-些部門采用橡膠襯板的方法,或?qū)η蚰C(jī)筒體采用阻尼隔聲層包扎方法,或?qū)η蚰C(jī)施用隔聲罩方法來降噪,的效果.但同樣在使用上,仍然存在不少問題,值得探討解決.
對(duì)于-壓放空排氣噪聲,目前,-內(nèi)多采用多孔擴(kuò)散消聲器或小孔消聲器.多孔擴(kuò)散消聲器是根據(jù)氣流通過多孔裝置擴(kuò)散后速度降低的原理而設(shè)計(jì)的制造的-種消聲器.小孔消聲器是根據(jù)移頻原理設(shè)計(jì)制造的-種消聲器.這兩種消聲器對(duì)降低-壓放空排氣噪聲都很有效.目前-內(nèi)已有這方面不同規(guī)格的產(chǎn)品.值得深入做的工作是,在調(diào)研已有相當(dāng)數(shù)量成功的消聲器的基礎(chǔ)上,將此類型消聲器的設(shè)計(jì)工作進(jìn)-步規(guī)范化.
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲在礦山井下-達(dá)120dBA,甚至--,對(duì)操作工人危害很-.其噪聲頻譜較寬,主要呈中低頻性.主要噪聲源是:
⒈排氣噪聲,;
⒉活塞撞擊釬尾及釬頭撞擊巖石產(chǎn)生的撞擊聲,;
⒊風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)-部件間的撞擊、磨擦以及機(jī)件振動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械性噪聲,。其中排氣噪聲為主要成分,。
解決風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲的途徑在于,研制-效的排氣消聲器,,并對(duì)機(jī)械性噪聲采取有效的減振阻尼措施,。對(duì)于多機(jī)鑿巖臺(tái)車,應(yīng)設(shè)隔聲操作室,。
本文逐項(xiàng)評(píng)述了上述噪聲源產(chǎn)生噪聲的機(jī)理,、控制方法、目前所達(dá)到的水平以及存在的問題。
隨著信號(hào)分析處理技術(shù),、聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)在我-獲得深入應(yīng)用以及新型降噪材料和新型噪控裝置的不斷出現(xiàn),,上述十-工業(yè)噪聲源的控制水平在九十年代可望進(jìn)入--的層次。
-. 風(fēng)機(jī)噪聲及其控制技術(shù)
風(fēng)機(jī)噪聲的頻譜是復(fù)合譜,,是葉片通過頻率與寬帶空氣動(dòng)力性噪聲成分的迭加,。葉片通過頻率由下式確-:
fn=Nbn/60 赫
式中:
B--葉片數(shù)
N--通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),轉(zhuǎn)/分
n--諧音序數(shù):n=1(基頻),,n=2(-二諧音)
風(fēng)機(jī)噪聲的聲-,,不僅與其風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有關(guān),而且還同其工作狀態(tài)(由全壓和風(fēng)量決-)有關(guān),。不同系列,、不同型號(hào)的風(fēng)機(jī),其聲-是不-樣的,。同-風(fēng)機(jī),,在不同工況下,其聲-也是不同的,。風(fēng)機(jī)工作在--效率高時(shí),,聲-往往取量低值。
為了-好表征風(fēng)機(jī)的噪聲性能,,出現(xiàn)了比A-這個(gè)概念,。比A聲-是指通風(fēng)機(jī)在單位流量(1米/分)和單位全壓(1毫米水柱)下所產(chǎn)生的A聲-。,。同-風(fēng)機(jī)在不同工況下的比A聲-是不同的,。在--效率-上,比A聲-取量低值,。不同系列的風(fēng)機(jī)在額-工況下的比A聲-表征了該系列風(fēng)機(jī)噪聲-的-低和產(chǎn)-量的-劣,。所以目前-內(nèi)外多采用比A聲-作為風(fēng)機(jī)噪聲的限值指標(biāo)。同-系列不同型號(hào)的風(fēng)機(jī),,其比A聲--體相近,。風(fēng)機(jī)加工精度愈-,氣動(dòng)性能愈好,,比A聲-愈低,。
一般來說,前向葉片離心風(fēng)機(jī),,其比A聲--2dBA,;后向板型葉片離心通風(fēng)機(jī),-30dBA機(jī)翼型葉片離心風(fēng)機(jī),,-25dBA,;軸流通風(fēng)機(jī),,-38bBA。在不同工況下,,通風(fēng)機(jī)噪聲的聲-由下式確-:
LA=LSA+10LgQP dBA
式中:
La-風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的A聲-,dBA;
Lsa-風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的比A聲-,dBA;
Q-風(fēng)量,米3/分;
P-風(fēng)機(jī)全壓,毫米水柱.
控制風(fēng)機(jī)噪聲的常用方法是在風(fēng)機(jī)的進(jìn),、出口處安裝阻性消聲器。對(duì)于有--降噪要求的場(chǎng)合,,可以采用消聲隔聲箱,,并在機(jī)組與地基之間安置減震器。采取上述方法,,一般可獲得明顯的降噪效果,。
-內(nèi)現(xiàn)已有許多噪聲控制設(shè)備廠,可提供各類風(fēng)機(jī)的消聲噪器,、消聲隔聲箱及減震器。風(fēng)機(jī)的噪聲問題,,從技術(shù)上來講,,在我-基本上已可得到有效的控制,而且低噪聲風(fēng)機(jī)也已開始出現(xiàn),。
但是,,對(duì)于有特殊要求的風(fēng)機(jī)消聲器,如要求-,、防潮,、--溫或防塵等,尚有許多研究工作值得開展,。
二. 空壓機(jī)噪聲及其控制技術(shù)
空壓機(jī)也是量-面廣的通用機(jī)械產(chǎn)品,,-應(yīng)用于機(jī)械、礦山,、冶金,、化工及建筑等部門。它產(chǎn)生的噪聲--,,影響面寬,,也已成為危害工人健康和污染環(huán)境的重要噪聲源之-。從生產(chǎn)制造部門來說,,解決空壓機(jī)噪聲問題可進(jìn)-步提-產(chǎn)-量和競(jìng)爭(zhēng)能力,,從使用部門來講,解決空壓機(jī)噪聲問題,,可--有助于改善環(huán)境和減少工人受噪聲的危害,。
空壓機(jī)噪聲需要控制,而且現(xiàn)在-內(nèi)也已有較成熟的辦法來控制它,。
空壓機(jī)的噪聲是由氣流噪聲(主要通過進(jìn),、排氣口向外輻射),、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件撞擊、磨擦產(chǎn)生的機(jī)械性噪聲以及包括電動(dòng)機(jī)或些油機(jī)所產(chǎn)生的噪聲組成,。
一般固-用的容積式壓縮機(jī),,周期性的進(jìn)、排氣所引起的空氣動(dòng)力噪聲是整機(jī)噪聲的主要成分,。這種噪聲一般比機(jī)械噪聲-水平5∽10dBA,。對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)(容積式)。由于轉(zhuǎn)速較低,,整機(jī)噪聲一般是低頻性,;對(duì)于螺桿式壓縮機(jī)(容積式),轉(zhuǎn)速較-,,整機(jī)噪聲一般是呈中,、-頻性;而由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式壓縮機(jī),,柴油機(jī)的噪聲則是主要噪聲源,,其噪聲一般為低、中頻性,,而且它的噪聲-遠(yuǎn)遠(yuǎn)-過壓縮機(jī)本身的噪聲,。
在我-,移動(dòng)式以排量6,、9,、12米3/分和固-式L型10、20,、40米3分六種產(chǎn)品在各廠礦企業(yè)得到-的應(yīng)用,。因此考慮解決這六種產(chǎn)品的噪聲問題,將在相當(dāng)程度上-空壓機(jī)的噪聲問題,。當(dāng)然,,在這六種產(chǎn)品上施用的有效噪聲控制措施,也-適用于其它排量的空壓機(jī),,并且同樣可-滿意的效果,。
未加降噪措施,固-L型往復(fù)式空壓機(jī)(排量10,、20,、40米3/分),離機(jī)組1米處,,噪聲-為88∽95dBA,;螺桿式空壓機(jī)(排量10、20米3/分),,離機(jī)組1米處,,噪聲-為95∽105dBA,;移動(dòng)式空壓機(jī)(排量6、9,、12米3/分),,離機(jī)組1米處,噪聲平均為100∽105dBA,。
隔聲罩與消聲器對(duì)空壓機(jī)噪聲的降低將起到顯著的作用,。當(dāng)然,對(duì)振動(dòng)較-出的機(jī)組,,還應(yīng)采取隔振措施,。
對(duì)10、20,、40米3/分的L型固-往復(fù)式空壓機(jī),,在進(jìn)氣口未采用消聲器時(shí),進(jìn)氣口輻射的噪聲在整機(jī)噪聲中占主要地位,。在進(jìn)氣口安裝適當(dāng)?shù)南暺骱?,整機(jī)噪聲一般可降到90dBA,甚至于85dBA以下(1米距離),。如果進(jìn)-步降低噪聲,需要在空壓機(jī)上復(fù)蓋隔聲罩,,方能獲得整機(jī)噪聲的-幅度降低,。
對(duì)10、20米3/分的螺桿式空壓機(jī),,在目前情況下,,只有采用帶進(jìn)、排氣口消聲器的隔聲罩,,才有希望將組噪聲降到85dBA以下(1米距離),。
對(duì)6、9,、12米3/分的移動(dòng)式空壓機(jī),,其主要噪聲源是驅(qū)動(dòng)機(jī)-柴油機(jī)的排氣噪聲以及柴油機(jī)殼體輻射的噪聲。些油機(jī)的振動(dòng)也是-個(gè)比較嚴(yán)懲的問題,。解決的辦法:主要是在柴油機(jī)排氣口采用適當(dāng)?shù)呐艢庀暺?,在壓縮機(jī)進(jìn)氣口安裝進(jìn)氣消聲器,在柴油機(jī)和壓縮機(jī)座下安裝適當(dāng)?shù)臏p振裝置以及整個(gè)機(jī)組采用隔聲罩才能使機(jī)組的噪聲降到85dBA以下,。
正確設(shè)計(jì)或選用適當(dāng)?shù)南暺骱透袈曊?,是降低現(xiàn)有空壓機(jī)噪聲的關(guān)鍵問題。-內(nèi)現(xiàn)已有不少噪聲控制設(shè)備廠家,,可提供有效的低頻性和低中頻性,,因此采用搞性消聲器較為合理,。-內(nèi)現(xiàn)已出現(xiàn)-種結(jié)合擴(kuò)張室抗性消聲器原理制成的文氏消聲器,對(duì)于控制L型或V型空壓機(jī)的進(jìn)氣噪聲,,都有較-出的效果,。這種消聲器,不但消聲值-,,而且具有阻損低,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便等--,。
三. 電機(jī)噪聲及其控制
電機(jī)(包括發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī))是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中量-面廣的動(dòng)力設(shè)備,,據(jù)調(diào)查,目前-產(chǎn)的中小型電機(jī)噪聲多在90∽100dBA之間,,-型電機(jī)噪聲均-達(dá)100dBA以上,,聲能分布在125∽500HZ之間(個(gè)別出現(xiàn)在1000HZ)。其噪聲-為低,、中頻性,。
電機(jī)的噪聲可粗略地分為兩-部分:-部分是由機(jī)械振動(dòng)引起的,其能量與所輻射的聲功率直接與電功率有關(guān),;另-部分則是空氣動(dòng)力性噪聲,,它直接與氣流的線速度有關(guān),而線速度則與電機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān),,此外,,通風(fēng)噪聲也不容忽視。
電機(jī)的主要降噪措施有三種:
1. 裝置隔聲罩
如局部隔聲罩,、箱式隔聲罩,、組裝式隔聲罩。
2. 改變電機(jī)冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)
改變?nèi)~片和風(fēng)葉直徑,,葉片數(shù)量由多變少,。
3. 安裝消聲器
電機(jī)進(jìn)出口消聲器,尾部軸向進(jìn)風(fēng)消聲器,。
目前-內(nèi)應(yīng)用較為-的降噪措施是加設(shè)隔聲罩或隔聲罩配裝消聲器,。 電機(jī)根據(jù)其功率可分為-、中,、小三個(gè)類型,。根據(jù)其類型結(jié)構(gòu)不同,采用的降噪措施也不盡相同,。
四. 柴油機(jī)噪聲及其控制
柴油機(jī)噪聲可分為空氣動(dòng)力性噪聲,、燃燒噪聲和機(jī)械噪聲三部分。
空氣動(dòng)力性噪聲分為排氣,、進(jìn)氣和風(fēng)扇噪聲,,其中以排氣噪聲為主,。距離排氣口0.5米處聲-可達(dá)115∽128dBA。
燃燒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理主要是由于氣缸內(nèi)的壓力-變,,通過缸體,、機(jī)體、缸蓋,,輻射到空間,,直噴燃燒室的燃燒噪聲常成為柴油機(jī)的主要聲源。
機(jī)械噪聲則主要是曲軸,、連桿,、齒輪等構(gòu)件的活動(dòng)部部分相互碰撞和磨擦產(chǎn)生。
一般來說,,中,、小型功率的柴油機(jī)(功率不-于1176KW)的噪聲-在105∽120dBA。
不同類型的柴油機(jī),,主聲源不同,,降噪措施也不-樣。
常用的降噪措施有以下幾種:
對(duì)于空氣動(dòng)力性噪聲,,采用消聲器-為有效,。目前,-批的新式消聲器已逐步取代了舊式簡(jiǎn)單的消聲器,。我-已生產(chǎn)多種系列的柴油機(jī)消聲器,,供不同型號(hào)的柴油機(jī)選用。
另外,,進(jìn)氣消聲器可以與濾清器復(fù)合-體,,組成既能濾清空氣又有消聲效果的復(fù)合消聲器,;排氣消聲器也可以設(shè)計(jì)成為既能消聲,,又能凈化廢氣的形式,開拓了消聲器的功能,。
由于直噴燃燒室是燃燒噪聲的主聲源,,所以現(xiàn)在已開發(fā)出新型的非直噴式燃燒室。另外,,改變噴嘴的提前角等措施也-了很好的效果,。
噪聲的-小與缸徑的4次方成正比,與轉(zhuǎn)速3,。4∽5,。1次方成正比。因此,,機(jī)械噪聲的控制,,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就采取措施,。比如縮小缸徑,提-行程缸徑比,,降低標(biāo)-轉(zhuǎn)速,,研制低噪聲柴油機(jī)。
此外,,在--程度上減少殼的表面振動(dòng)也能收到--的效果,,比如采用-阻尼材料、殼上加筋等,。對(duì)于齒輪噪聲,,-方面,從齒輪的材料上做文章,,用-分子齒輪代替鋼制齒輪,。另-方面,在齒輪的形狀,、嚙合和精度上下工夫,,也能降低噪聲。其中-分子齒輪,,已在單缸柴油機(jī)上試用,,效果比較好。
在廣-科研工作者的努力下,,-批低噪聲柴油機(jī)正在不斷推出,。
-型柴油機(jī)的噪聲控制工作,我-尚缺乏深入的研究,。
目前,,我-中小型柴油機(jī)噪聲控制的研究工作,已達(dá)到-際八十年代-進(jìn)水平,。
各-管理部門非常重視柴油機(jī)的噪聲問題,,我-柴油機(jī)噪聲表標(biāo)準(zhǔn)(GBn259—86:中小型柴油機(jī)的噪聲限值;機(jī)電部部標(biāo)JB/NQ51—87:中小型柴油機(jī)-分等標(biāo)準(zhǔn)),,對(duì)柴油機(jī)噪聲控制工作起到了積-推動(dòng)作用,。
五. 織機(jī)噪聲及控制現(xiàn)狀
據(jù)1987年統(tǒng)計(jì),紡織業(yè)的企業(yè)數(shù)量,,職工人數(shù)和工業(yè)產(chǎn)值分別占紡織工業(yè)的62,。5%66。9%和83,。5%,。可以說,紡織業(yè)是紡織工業(yè)的主體,。
棉紡行業(yè)的企業(yè)數(shù)量,,職工人數(shù)和工業(yè)產(chǎn)值分別為紡織業(yè)的51。1%,,63,。2%和63。6%,。
紡織業(yè)的噪聲污染是很嚴(yán)重的,,-出的是織布車間,聲-一般均在102-105之間,。
各織布車間噪聲頻譜相似,,頻帶較寬,專用能主要分布在1000-4000HZ,。
織面噪聲主要是由撞擊和磨擦產(chǎn)生,。占全部織機(jī)98。7%的有梭織機(jī)中,,80%左右的-件產(chǎn)生撞擊和磨擦,。主要在投梭,打緯,,開口,,卷取,送經(jīng),,動(dòng)力等系統(tǒng),。
1.從聲源上治理,對(duì)打梭棒,,三十六牙輪,,梭子,皮帶結(jié)帶主要發(fā)聲部件進(jìn)行處理,。便如用尼龍梭子代替木梭子,,用尼龍三十六牙輪代替鑄鋼齒輪,用復(fù)合丁腈阻尼皮結(jié)代替原來的丁腈皮結(jié),,使噪聲得到降低,。另外,,在-些部件外包鑲阻尼層,,或降低織機(jī)運(yùn)行速度,安裝緩沖裝置,,也可獲得進(jìn)-步的降噪效果,。
對(duì)于單機(jī)降噪,因內(nèi)不少單位已的經(jīng)驗(yàn),,--單機(jī)可降10dBA,。
2.在聲傳播途徑方面的控制,,主要有以下幾種:
(1) 局部罩
這種方法或多或少地影響作業(yè),堅(jiān)持采用的不多,。
(2) 吸聲屏
織布車間-,,機(jī)多人多,所余空間少,,所以這種方法不太實(shí)用,。
(3) 吸聲吊-,柱壁吸聲,,空間吸聲體
這種方法可以減少反射聲,,而且占據(jù)的空間少,一般能得到5dBA的降噪效果,,在-些車間得到應(yīng)用,。但由于投資較多,在我-全面鋪開,,有--的困難,。
(4) 隔振
我-南方織機(jī)上樓,為防止固體聲傳播,,需要采取隔振措施,。一般在機(jī)臺(tái)與地板間用橡膠減振墊,也有的對(duì)樓板本身就使用了減振材料,。
3.個(gè)人防護(hù)
織布車間機(jī)多人多,,采取個(gè)人防護(hù)措施是比較合理的。
-內(nèi)目前已有-性能均好的護(hù)耳器供選取購,。但還應(yīng)進(jìn)-步豐富護(hù)耳器的品種,,提-舒適性,經(jīng)濟(jì)性,。
總之,,為了有效控制織機(jī)噪聲的危害,-方面,,應(yīng)推廣應(yīng)用尼龍梭子和尼龍三十六牙輪,,繼續(xù)研制低噪聲織機(jī)。同時(shí)-應(yīng)在紡織系統(tǒng),,應(yīng)制-,,推行聽力保護(hù)計(jì)劃,鼓勵(lì)工人佩戴護(hù)耳器,,并指導(dǎo)工人正確選擇和使用護(hù)耳器,。
六. 沖床噪聲的控制現(xiàn)狀
沖床是工業(yè)生產(chǎn)中常見的機(jī)械設(shè)備,加工方式為借助于沖頭的動(dòng)能沖栽-件,負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲多在90dBA以上,。我-沖床車間噪聲一般-達(dá)90-110dBA,,給設(shè)備操作者和車間其他人員造成--的危害,對(duì)環(huán)境亦有影響,。
在機(jī)械設(shè)備中,,沖床噪聲很-出。工業(yè)發(fā)達(dá)-家對(duì)沖床噪聲的研究,,治理和控制開展較早,,我-此項(xiàng)工作的開展是在七十年代末期。降低沖床噪聲時(shí),,要考慮加工-,,生產(chǎn)率,操作方便和降噪費(fèi)用等諸多因素,??梢哉f沖床噪聲控制顯得既迫切而又艱巨。
1. 沖床噪聲的產(chǎn)生
沖床負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)列的噪聲,。沖頭與工件,,打料桿與工件,卸料板與板料間和撞擊,,以及在沖裁和剪切過程中形成的沖剪噪聲等,,都是沖床噪聲的主要來源。
(1) 撞擊噪聲
撞擊噪聲是沖床噪聲的主要組成部分,。當(dāng)沖頭沖裁板料時(shí),,與板料發(fā)生撞擊,產(chǎn)生撞擊噪聲,。撞擊噪聲可分為加速度噪聲和自鳴噪聲,。沖頭沖擊坯料時(shí),受到阻力而-然停止所產(chǎn)生的噪聲稱為加速度噪聲,。被沖擊的坯料,,由于受擊而發(fā)生振動(dòng),這-振動(dòng)發(fā)出的聲音叫自鳴噪聲,。
(2) 沖剪噪聲
沖剪過程中,,材料因剪切而斷裂,由此導(dǎo)致沖頭-然卸荷,,所形成的聲音稱為沖剪噪聲,。沖床被激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng),并引起機(jī)身和聲輻射和地面振動(dòng),。
(3) 傳動(dòng)件間隙引起的噪聲
沖床各連接件間存在有配合間隙,,在沖擊力作用下,引起軸系的反沖,、-件受激勵(lì)振動(dòng),,引起聲輻射而形成的噪聲。
2. 沖床噪聲控制措施
(1) 聲源降噪
a. 沖床本身降噪
沖床降噪的根本措施在于聲源控制,。英-的理查茲(Richards)把撞擊噪聲方面的理論研究應(yīng)用到?jīng)_床上,,可使噪聲下降30dBA。其基本理論是,,加速度噪聲等于錘子運(yùn)動(dòng)時(shí)所帶動(dòng)的等體積的空氣所具有的動(dòng)能的-半,。cto/vo從1增加到10,噪聲-約可降低30dBA,,c是聲速,,to是錘子運(yùn)動(dòng)停止的時(shí)間。Vo是錘子沖擊坯料時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度,。用其它方法,,這樣-幅度降噪是很難實(shí)現(xiàn)的。
七十年代末期,,-際上出現(xiàn)了新型液壓伺服沖床,,沖頭能按預(yù)-的運(yùn)動(dòng)規(guī)律工作,使沖床噪聲-降低,。
沖床各傳動(dòng)件間存在必不可少的配合間隙,,減少間隙和防止軸系反沖的結(jié)構(gòu)形式已有應(yīng)用,如曲軸連桿減緩反沖裝置等,。
改革現(xiàn)有傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì),,對(duì)于出廠沖床并非易事,根本途徑在于改革沖床的沖擊過程,。沖床降噪的技術(shù)措施有許多尚在試驗(yàn)研究階段,,-成熟及全面推廣還需很長(zhǎng)時(shí)期,因而現(xiàn)階段還應(yīng)考慮其它技術(shù)措施,。
b. 降低模具噪聲
沖模設(shè)計(jì)者往往忽略對(duì)噪聲的考慮,。合理地選擇凹凸模的配合間隙,能實(shí)現(xiàn)降噪5dBA,,改變凸的幾何形狀,,用階梯模、斜刃模代替平口模,,亦能降噪5-10dBA左右,。但由于工件的幾何開頭有時(shí)很復(fù)雜,給模具加工帶來--的困難,。此外還有在模具中增加緩沖器及降低卸件噪聲等措施
(2) 傳播途徑噪聲控制
控制沖床噪聲對(duì)人體的危害,,在傳播途徑上采取控制措施,,技術(shù)革新上比較成熟,并可效果,。
a. 吸聲降噪
吸聲的目的是減弱車間內(nèi)反射聲,,一般可降噪6dBA左右的降噪效果。
b. 局部隔聲
采用加吸聲的隔聲屏,、模具區(qū)域隔聲罩,,能有8dBA左右的降噪效果。
c. 全封閉隔聲罩
全封閉隔聲罩能有20dBA左右的降噪效果,。罩體可作成拼裝式,,一般占地面積較-。
傳播途徑中控制沖床噪聲雖是消-的治理方法,,但由于簡(jiǎn)便易行,,并能收到較好的降噪效果,因而較多被采用,。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意操作,、維修等問題。
機(jī)床本身噪聲問題雖不能-獲得解決,,但沖床使用單位還是有許多可用的控制措施,。解決沖床噪聲的危害并不是很難的事,關(guān)鍵還是看-導(dǎo)部門的重視程度,。
七. 圓鋸機(jī)噪聲及控制
圓鋸產(chǎn)生的噪聲-頻成份較多,,峰值頻率在4000HZ左右,噪聲--達(dá)100dBA以上,,嚴(yán)重危害工人的聽力,,是誘發(fā)事故造成木工工人斷指的主要原因圓鋸機(jī)的噪聲主要是由-速旋轉(zhuǎn)的鋸片產(chǎn)生的,即空氣動(dòng)力性噪聲和鋸片振動(dòng)噪聲,,同時(shí)也包括機(jī)械噪聲,,以及這三者之間相互交叉-作用而產(chǎn)生的共振噪聲??諝鈩?dòng)力性噪聲主要包括齒尖噪聲,,排氣噪聲及渦流噪聲三個(gè)方面。每當(dāng)渦流分離的頻率與鋸片的固有頻率相-致時(shí),,就產(chǎn)生共振而發(fā)出尖叫聲,,這時(shí)的噪聲-強(qiáng)。
對(duì)于鋸片的噪聲治理,,我-自八十年代以來對(duì)此進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,,搞清了鋸片噪聲的發(fā)聲機(jī)理,并提出了相應(yīng)的控制措施,,且得到了顯著的效果,。-些研究人員對(duì)鋸片進(jìn)行了振型的分析,,在鋸片上粘貼阻尼片以降低鋸片的振動(dòng)。對(duì)圓鋸的空氣動(dòng)力性噪聲進(jìn)行控制,,在鋸片周圍,,設(shè)計(jì)安裝-組“制流板”,有效地在齒緣界面內(nèi)抑制均勻分離層的出現(xiàn),,改善了渦流分離層壓力分布,,抑制了渦 流,,使尖叫聲消失,。調(diào)整鋸片使其有-個(gè)合理的切削速度,在盡可能的條件下降低噪聲,。圓鋸整機(jī)的噪聲-與鋸削速度的三次方成正此,,鋸削速度以50m/s為好。在鋸片外緣沿槽方向上加工數(shù)條均勻的消聲槽也可獲得部分地降低噪聲的效果,。在我-某些單位已實(shí)現(xiàn)低噪聲木材加工區(qū),。
八. 球磨機(jī)噪聲
球磨機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了-的應(yīng)用,如在化工,、電力,、建材等到行業(yè)普遍存在,是原料粉碎不可缺少的設(shè)備,。但由于球磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,,其噪聲-通常在105-115dBA之間,對(duì)于工作人員,、檢修人員的危害以及對(duì)環(huán)境的污染都是相當(dāng)嚴(yán)重的,。因此,球磨機(jī)是目前-主要的噪聲污染源之-,。
球磨機(jī)的噪聲主要由以下兩部分組成:
1. 筒體產(chǎn)生的噪聲
這主要是在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,鋼球與鋼球、鋼球與鋼質(zhì)筒體之間的相互撞擊而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲,,通過筒體向外輻射的噪聲-可達(dá)115dBA以上,,噪聲頻帶較寬。
2. 電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)械產(chǎn)生的噪聲
這主要是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁噪聲,,風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流噪聲等,。電機(jī)噪聲與電機(jī)功率及轉(zhuǎn)速成正比,其噪聲-一般為90dBA-115dBA,。傳動(dòng)機(jī)械噪聲主要是由于齒輪之間相互碰撞和-部件之間的相互磨擦而產(chǎn)生的,。
目前,-內(nèi)在球磨機(jī)噪聲治理方面所采用的方法-致有如下三種:
1. 阻尼隔聲層包扎
主要是用組尼隔聲材料將球磨機(jī)的筒體包裹起來,,從而降低筒體噪聲,。此方法一般能降低5-10dBA,,效果不甚理想。
2. 隔聲罩
就是用隔聲罩將球磨機(jī)的筒體部分封閉起來,,阻隔了噪聲的外傳途徑,,從而降低了筒體的輻射噪聲。這種方法比較有效,,通常降噪值可達(dá)到20dBA左右,。但安裝隔聲罩后,使得檢修和運(yùn)行工作變得困難,。同時(shí)由于電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)械封閉在隔聲罩內(nèi),,因而造成設(shè)備的通風(fēng),散熱困難,,檢查,、維護(hù)工作也非常不便。
3. 橡膠襯板代替錳鋼襯板
筒體內(nèi)襯由原來的錳鋼襯板改為橡膠襯板,,可雙--降低鋼球與筒體之間撞擊噪聲,,降噪值為12-15dBA,效果明顯,,但仍然存在著像膠襯板的使用-問題,。
由此可以看出,上述三種方法中,,后兩種方法的降噪效果較好,,在--程度上對(duì)工人的健康起到了保護(hù)作用,降低了噪聲對(duì)環(huán)境的污染程度,。但問題還是存在的,,如散熱、通風(fēng),、檢修,、襯板使用-問題,還有待于今后進(jìn)-步研究解決,。
九. -壓放空排氣噪聲及控制
-壓放空排氣噪聲是排氣噴流噪聲的-種,。排氣噴流噪聲的特-是聲--頻帶寬,傳播遠(yuǎn),。排氣噴流噪聲是由-速氣流沖擊和剪切周圍靜止的空氣,,引起劇烈的氣體擾動(dòng)而產(chǎn)生的。
在噴口附近(在噴口直徑D的4-5倍范圍內(nèi)),,氣流繼續(xù)保持噴口處的流速成前進(jìn),。這個(gè)區(qū)域叫直流區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),,存在著-個(gè)射流核心,,在核心周圍,,射流與卷吸進(jìn)來的氣體激烈混合,輻射的噪聲是-頻性的,。
在噴口稍遠(yuǎn)的地方(約5D-15D)為混合區(qū),,在這個(gè)區(qū)域里,氣流與周圍-氣之間進(jìn)行激烈地混合,,引起急劇的氣體擾動(dòng),,射流寬度逐漸擴(kuò)展,產(chǎn)生的噪聲-強(qiáng),。
在離噴口-遠(yuǎn)的地方(15D以外),,稱為渦流區(qū),在這個(gè)區(qū)域里,,氣流寬度很-,,速度逐漸降低以至消失,,形成渦流的強(qiáng)度反復(fù)地減小,,產(chǎn)生的噪聲是低頻性的。
Lighthill--分析了噴注氣流均勻,,中間無障礙物即噴注中只有四-子聲源的情況,,得到湍流噪聲功率與流速成八次方的一律。
對(duì)于阻塞噴注,,試驗(yàn)證明,,氣室壓力-過臨界條件繼續(xù)增加時(shí),雖然噴注速度保持局部聲速成不變,,但噪聲仍要增-,。馬-猷教授等得到噴注湍流噪聲的聲功率W與注-壓力P1的經(jīng)驗(yàn)公式為
W=KP(P1-P2)4D/(P-0.5PO)PO2 (1)
在噴注90方向上,離噴口1M處的聲壓- L為:
LP=80+20lg(P1-PO)/(P1-0.5PO)PO+20lgD dBA (2)
式中:
P1注-壓力
D-噴口直徑
PO-環(huán)境-氣壓
這公式說明書了在阻塞情況下,,雖然噴注速度不再增加,,但隨著壓力的增加,噪聲功率也隨之增加,。
-壓放空噪聲的控制方法是在排氣管上安裝消聲器,。按消聲原理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分,排氣放空消聲器可分為四-類,。
1. 擴(kuò)容降速型消聲器
這種消聲器的原理是利用較-的體積容腔,,擴(kuò)容降壓,降低排口流速,。由于在亞聲速情況下,,噴流噪聲的強(qiáng)度與流速成的八次方成正比,所以在流量保持恒-的情況下,,逐漸擴(kuò)-容腔和增-排口截面可以降低噴流速度,,從而降低噪聲,。
2. 節(jié)流降壓型消聲器
在阻塞情況下,由于排氣噪聲的強(qiáng)度隨著壓力的增加而加-,,節(jié)流降壓型消聲器就是利用節(jié)流降壓原理,,把-個(gè)-壓降,分散到若十個(gè)局部結(jié)構(gòu)承擔(dān),,變成許多小的壓降,,從而降低噪聲。
3. 小孔噴注型消聲器
噴流噪聲的峰值頻率與排口直徑成反比,,因此,,如果使排口輻射的噪聲能量從低頻移動(dòng)-頻,于是低頻噪聲被降低,,-頻噪聲增-,。如果孔徑小到--值(如達(dá)毫米-),噴流噪聲的能量將移到人耳不敏感的-頻范圍,。
4. 多孔材料擴(kuò)散消聲器
利用燒結(jié)金屬,,燒結(jié)塑料,多孔陶瓷等控制排氣噴流噪聲,,這些材料有-量的微小孔隙(達(dá)絲米-),,可以透氣和滲水。用這類材料制成的消聲器稱之為多孔材料擴(kuò)散消聲器,,利用多孔材料的透氣性,,使排氣流被濾成無數(shù)個(gè)小的氣流,氣流的壓力被--降低,,流速成也被擴(kuò)散減少,。從而,輻射的噪聲強(qiáng)度也就--減弱,。
我-自七十年代末以來,,在排氣放空噪聲的機(jī)理和控制技術(shù)方面,進(jìn)行了-量-創(chuàng)性的研究和實(shí)際應(yīng)用工作,,提出了阻塞情況下,,降低排氣噪聲的理論,并把這些理論付之實(shí)際,,得到很好的效果,,根據(jù)四種消聲原理設(shè)計(jì)的復(fù)合式消聲器,如節(jié)流降壓與小孔噴注復(fù)合消聲器,,節(jié)流與擴(kuò)容式復(fù)合消聲器等,,對(duì)我-排氣噴流噪聲的控制起到了積-的推動(dòng)作用。這方面的有些成果已-過了目前-際水平。
十. 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲在井下達(dá)120dBA,,甚至--,,對(duì)操作工人的危害很好嚴(yán)重。其噪聲頻譜較寬,,但主要呈中低頻性,。主要噪聲源是:
1. 排氣噪聲
2. 活塞撞擊纖尾和纖頭撞擊巖石產(chǎn)生的機(jī)械性撞擊噪聲
3. 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)-部件的撞擊、磨擦以及機(jī)件振動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)件性噪聲其中以排氣噪聲為主要成為,。
解決風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲的途徑在于研制-效的排氣消聲器,,并對(duì)機(jī)件性噪聲采取有效的減振阻尼措施。對(duì)多機(jī)鑿巖臺(tái)車,,應(yīng)設(shè)隔聲操作室,。
對(duì)-效排氣消聲的要求是:
1. 消聲器的消聲值在20dBA以上;
2. 體積??;
3. 背壓低;
4. 不產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象,;
-內(nèi)有不少單位在研究能滿足這些要求的消聲器,,可惜目前尚未獲得滿意的結(jié)果。風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲問題到今仍基本上沒有得到解決,,許多研究工作值得深入下去,。
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