工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述:,工業(yè),噪,聲源,控制,技術(shù),評述,目前,影響,
目前影響工人健康、嚴(yán)重污染環(huán)境的工業(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)、高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)生的聲級高,影響面大。我國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,國內(nèi)目前已有較成熟的系列產(chǎn)品。但是在大型消聲器,尤其是耐腐蝕、防塵埃、耐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)雖有一些產(chǎn)品出現(xiàn),但這方面的工作,在我國也僅僅算是一個(gè)開端。
電機(jī)噪聲的系列消聲隔聲罩,在我國也已有生產(chǎn),但對于大型電機(jī)的降噪,以及從聲源上降低電機(jī)的噪聲,也尚待進(jìn)一步深入下去。
在石油輸送管道系統(tǒng)以及其它一些地方,大型柴油機(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)鈨?yōu){帶高效消聲器}、使用方便的隔聲罩,是問題的關(guān)鍵。
近些年來,我國在有梭織機(jī)噪聲控制上已取得許多經(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。深入對已取得效果的各項(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,在國內(nèi)有了一些新的突破。沖床噪聲影響面大,但目前國內(nèi)只有少數(shù)一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).國內(nèi)自八十年代以來,對圓鋸機(jī)降噪進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,其結(jié)果表明,通過對鋸片開適當(dāng)?shù)臏p振槽,在鋸片上貼阻尼片以及對機(jī)組施用隔聲罩待綜合措施,可導(dǎo)致圓鋸在工作時(shí)整機(jī)噪聲的明顯降低.
對于球磨機(jī)噪聲,目前國內(nèi)有一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,取得一定的效果.但同樣在使用上,仍然存在不少問題,值得探討解決.
對于高壓放空排氣噪聲,目前,國內(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)的制造的一種消聲器.小孔消聲器是根據(jù)移頻原理設(shè)計(jì)制造的一種消聲器.這兩種消聲器對降低高壓放空排氣噪聲都很有效.目前國內(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)一步規(guī)范化.
風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)噪聲在礦山井下高達(dá)120dBA,甚至更高,對操作工人危害很大.其噪聲頻譜較寬,主要呈中低頻性.主要噪聲源是:
?、迸艢庠肼?;
?、不钊矒翕F尾及釬頭撞擊巖石產(chǎn)生的撞擊聲;
?、筹L(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)零部件間的撞擊、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,研制高效的排氣消聲器,并對機(jī)械性噪聲采取有效的減振阻尼措施。對于多機(jī)鑿巖臺車,應(yīng)設(shè)隔聲操作室。
本文逐項(xiàng)評述了上述噪聲源產(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。
隨著信號分析處理技術(shù)、聲強(qiáng)測量技術(shù)在我國獲得深入應(yīng)用以及新型降噪材料和新型噪控裝置的不斷出現(xiàn),上述工業(yè)噪聲源的控制水平在九十年代可望進(jìn)入更高的層次。
一.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定:
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(第二諧音)
風(fēng)機(jī)噪聲的聲級,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)量決定)有關(guān)。不同系列、不同型號的風(fēng)機(jī),其聲級是不一樣的。同一風(fēng)機(jī),在不同工況下,其聲級也是不同的。風(fēng)機(jī)工作在率點(diǎn)時(shí),聲級往往取量低值。
為了更好表征風(fēng)機(jī)的噪聲性能,出現(xiàn)了比這個(gè)概念。比A聲級是指通風(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聲級。同一風(fēng)機(jī)在不同工況下的比A聲級是不同的。在率點(diǎn)上,比A聲級取量低值。不同系列的風(fēng)機(jī)在額定工況下的比A聲級表征了該系列風(fēng)機(jī)噪聲級的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。所以目前國內(nèi)外多采用比A聲級作為風(fēng)機(jī)噪聲的限值指標(biāo)。同一系列不同型號的風(fēng)機(jī),其比A聲級大體相近。風(fēng)機(jī)加工精度愈高,氣動(dòng)性能愈好,比A聲級愈低。
一般來說,前向葉片離心風(fēng)機(jī),其比A聲級低于2dBA;后向板型葉片離心通風(fēng)機(jī),低于30dBA機(jī)翼型葉片離心風(fēng)機(jī),低于25dBA;軸流通風(fēng)機(jī),低于38bBA。在不同工況下,通風(fēng)機(jī)噪聲的聲級由下式確定:
LA=LSA+10LgQPdBA
式中:
La----風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的A聲級,dBA;
Lsa----風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的比A聲級,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。對于有更高降噪要求的場合,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。
國內(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,在我國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,對于有特殊要求的風(fēng)機(jī)消聲器,如要求防水、防潮、耐高溫或防塵等,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)也是量大面廣的通用機(jī)械產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、礦山、冶金、化工及建筑等部門。它產(chǎn)生的噪聲級高,影響面寬,也已成為危害工人健康和污染環(huán)境的重要噪聲源之一。從生產(chǎn)制造部門來說,解決空壓機(jī)噪聲問題可進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭能力,從使用部門來講,解決空壓機(jī)噪聲問題,可大大有助于改善環(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)在國內(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。
一般固定用的容積式壓縮機(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)械噪聲高水平5∽10dBA。對于往復(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;對于螺桿式壓縮機(jī)(容積式),轉(zhuǎn)速較高,整機(jī)噪聲一般是呈中、高頻性;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,而且它的噪聲級遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過壓縮機(jī)本身的噪聲。
在我國,移動(dòng)式以排量6、9、12米3/分和固定式L型10、20、40米3分六種產(chǎn)品在各廠礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。因此考慮解決這六種產(chǎn)品的噪聲問題,將在相當(dāng)程度上解決了空壓機(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),并且同樣可取得滿意的效果。
未加降噪措施,固定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,噪聲級為88∽95dBA;螺桿式空壓機(jī)(排量10、20米3/分),離機(jī)組1米處,噪聲級為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。
隔聲罩與消聲器對空壓機(jī)噪聲的降低將起到顯著的作用。當(dāng)然,對振動(dòng)較突出的機(jī)組,還應(yīng)采取隔振措施。
對10、20、40米3/分的L型固定往復(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)一步降低噪聲,需要在空壓機(jī)上復(fù)蓋隔聲罩,方能獲得整機(jī)噪聲的大幅度降低。
對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)也是一個(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。國內(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。國內(nèi)現(xiàn)已出現(xiàn)一種結(jié)合擴(kuò)張室抗性消聲器原理制成的文氏消聲器,對于控制L型或V型空壓機(jī)的進(jìn)氣噪聲,都有較突出的效果。這種消聲器,不但消聲值高,而且具有阻損低、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
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)中量大面廣的動(dòng)力設(shè)備,據(jù)調(diào)查,目前國產(chǎn)的中小型電機(jī)噪聲多在90∽100dBA之間,大型電機(jī)噪聲均高達(dá)100dBA以上,聲能分布在125∽500HZ之間(個(gè)別出現(xiàn)在1000HZ)。其噪聲特性為低、中頻性。
電機(jī)的噪聲可粗略地分為兩大部分:一部分是由機(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);另一部分則是空氣動(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。
目前國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的降噪措施是加設(shè)隔聲罩或隔聲罩配裝消聲器。電機(jī)根據(jù)其功率可分為大、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米處聲級可達(dá)115∽128dBA。
燃燒噪聲的產(chǎn)生機(jī)理主要是由于氣缸內(nèi)的壓力突變,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)(功率不大于1176KW)的噪聲級在105∽120dBA。
不同類型的柴油機(jī),主聲源不同,降噪措施也不一樣。
常用的降噪措施有以下幾種:
對于空氣動(dòng)力性噪聲,采用消聲器有效。目前,大批的新式消聲器已逐步取代了舊式簡單的消聲器。我國已生產(chǎn)多種系列的柴油機(jī)消聲器,供不同型號的柴油機(jī)選用。
另外,進(jìn)氣消聲器可以與濾清器復(fù)合一體,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取得了很好的效果。
噪聲的大小與缸徑的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,提高行程缸徑比,降低標(biāo)定轉(zhuǎn)速,研制低噪聲柴油機(jī)。
此外,在一定程度上減少殼的表面振動(dòng)也能收到一定的效果,比如采用高阻尼材料、殼上加筋等。對于齒輪噪聲,一方面,從齒輪的材料上做文章,用高分子齒輪代替鋼制齒輪。另一方面,在齒輪的形狀、嚙合和精度上下工夫,也能降低噪聲。其中高分子齒輪,已在單缸柴油機(jī)上試用,效果比較好。
在廣大科研工作者的努力下,一批低噪聲柴油機(jī)正在不斷推出。
大型柴油機(jī)的噪聲控制工作,我國尚缺乏深入的研究。
目前,我國中小型柴油機(jī)噪聲控制的研究工作,已達(dá)到國際八十年代水平。
各級管理部門非常重視柴油機(jī)的噪聲問題,我國柴油機(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)質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)),對柴油機(jī)噪聲控制工作起到了積極推動(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%??梢哉f,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,突出的是織布車間,聲級一般均在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%左右的零件產(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,在一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)一步的降噪效果。
對于單機(jī)降噪,因內(nèi)不少單位已取得一定的經(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:
?。?)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。
?。?)吸聲屏
織布車間大,機(jī)多人多,所余空間少,所以這種方法不太實(shí)用。
?。?)吸聲吊頂,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,在一些車間得到應(yīng)用。但由于投資較多,在我國全面鋪開,有一定的困難。
?。?)隔振
我國南方織機(jī)上樓,為防止固體聲傳播,需要采取隔振措施。一般在機(jī)臺與地板間用橡膠減振墊,也有的對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。
國內(nèi)目前已有質(zhì)量性能均好的護(hù)耳器供選取購。但還應(yīng)進(jìn)一步豐富護(hù)耳器的品種,提高舒適性,經(jīng)濟(jì)性。
總之,為了有效控制織機(jī)噪聲的危害,一方面,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)更應(yīng)在紡織系統(tǒng),應(yīng)制定,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)能沖栽零件,負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲多在90dBA以上。我國沖床車間噪聲一般高達(dá)90-110dBA,給設(shè)備操作者和車間其他人員造成極大的危害,對環(huán)境亦有影響。
在機(jī)械設(shè)備中,沖床噪聲很突出。工業(yè)發(fā)達(dá)國家對沖床噪聲的研究,治理和控制開展較早,我國此項(xiàng)工作的開展是在七十年代末期。降低沖床噪聲時(shí),要考慮加工質(zhì)量,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),受到阻力而突然停止所產(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),這一振動(dòng)發(fā)出的聲音叫自鳴噪聲。
?。?)沖剪噪聲
沖剪過程中,材料因剪切而斷裂,由此導(dǎo)致沖頭突然卸荷,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)。
?。?)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、零件受激勵(lì)振動(dòng),引起聲輻射而形成的噪聲。
2.沖床噪聲控制措施
?。?)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。英國的理查茲(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)能的一半。cto/vo從1增加到10,噪聲級約可降低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,這樣大幅度降噪是很難實(shí)現(xiàn)的。
七十年代末期,國際上出現(xiàn)了新型液壓伺服沖床,沖頭能按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律工作,使沖床噪聲大降低。
沖床各傳動(dòng)件間存在的配合間隙,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,給模具加工帶來一定的困難。此外還有在模具中增加緩沖器及降低卸件噪聲等措施
?。?)傳播途徑噪聲控制
控制沖床噪聲對人體的危害,在傳播途徑上采取控制措施,技術(shù)革新上比較成熟,并可取得一定效果。
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,一般占地面積較大。
傳播途徑中控制沖床噪聲雖是消極的治理方法,但由于簡便易行,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馬上獲得解決,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)生的噪聲高頻成份較多,峰值頻率在4000HZ左右,噪聲級高達(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)的噪聲主要是由高速旋轉(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綜合作用而產(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一致時(shí),就產(chǎn)生共振而發(fā)出尖叫聲,這時(shí)的噪聲。
對于鋸片的噪聲治理,我國自八十年代以來對此進(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。一些研究人員對鋸片進(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)安裝一組“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)整鋸片使其有一個(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)的噪聲級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。在我國某些單位已實(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)中得到了廣泛的應(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,其噪聲級通常在105-115dBA之間,對于工作人員、檢修人員的危害以及對環(huán)境的污染都是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此,球磨機(jī)是目前最主要的噪聲污染源之一。
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級可達(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,其噪聲級一般為90dBA-115dBA。傳動(dòng)機(jī)械噪聲主要是由于齒輪之間相互碰撞和零部件之間的相互磨擦而產(chǎn)生的。
目前,國內(nèi)在球磨機(jī)噪聲治理方面所采用的方法大致有如下三種:
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,可雙大大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壽命問題。
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,在一定程度上對工人的健康起到了保護(hù)作用,降低了噪聲對環(huán)境的污染程度。但問題還是存在的,如散熱、通風(fēng)、檢修、襯板使用壽命問題,還有待于今后進(jìn)一步研究解決。
九.高壓放空排氣噪聲及控制
高壓放空排氣噪聲是排氣噴流噪聲的一種。排氣噴流噪聲的特點(diǎn)是聲級高頻帶寬,傳播遠(yuǎn)。排氣噴流噪聲是由高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),存在著一個(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,輻射的噪聲是高頻性的。
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,氣流與周圍大氣之間進(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。
在離噴口更遠(yuǎn)的地方(15D以外),稱為渦流區(qū),在這個(gè)區(qū)域里,氣流寬度很大,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首先分析了噴注氣流均勻,中間無障礙物即噴注中只有四極子聲源的情況,得到湍流噪聲功率與流速成八次方的定律。
對于阻塞噴注,試驗(yàn)證明,氣室壓力超過臨界條件繼續(xù)增加時(shí),雖然噴注速度保持局部聲速成不變,但噪聲仍要增大。馬大猷教授等得到噴注湍流噪聲的聲功率W與注點(diǎn)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處的聲壓級L為:
LP=80+20lg(P1-PO)/(P1-0.5PO)PO+20lgDdBA(2)
式中:
P1---注點(diǎn)壓力
D----噴口直徑
PO----環(huán)境大氣壓
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。
高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大類。
1.?dāng)U容降速型消聲器
這種消聲器的原理是利用較大的體積容腔,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,所以在流量保持恒定的情況下,逐漸擴(kuò)大容腔和增大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大,節(jié)流降壓型消聲器就是利用節(jié)流降壓原理,把一個(gè)大壓降,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)高頻,于是低頻噪聲被降低,高頻噪聲增高。如果孔徑小到一定值(如達(dá)毫米級),噴流噪聲的能量將移到人耳不敏感的高頻范圍。
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,這些材料有大量的微小孔隙(達(dá)絲米級),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,氣流的壓力被大大降低,流速成也被擴(kuò)散減少。從而,輻射的噪聲強(qiáng)度也就大大減弱。
我國自七十年代末以來,在排氣放空噪聲的機(jī)理和控制技術(shù)方面,進(jìn)行了大量性的研究和實(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,對我國排氣噴流噪聲的控制起到了積極的推動(dòng)作用。這方面的有些成果已超過了目前國際水平。
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,甚至更高,對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)零部件的撞擊、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高效的排氣消聲器,并對機(jī)件性噪聲采取有效的減振阻尼措施。對多機(jī)鑿巖臺車,應(yīng)設(shè)隔聲操作室。
對高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;
工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述參數(shù)說明:
廠家工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述的相關(guān)參數(shù)在不斷更新中... ...,包含,工業(yè),噪,聲源,控制,技術(shù),評述,目前,影響,等相關(guān)工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述的參數(shù),如有任何關(guān)于工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述的參數(shù)疑問請致電詢問。
工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述服務(wù)保證:
工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述及所相關(guān)的,工業(yè),噪,聲源,控制,技術(shù),評述,目前,影響,等均按合同規(guī)定的保證與標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述是嚴(yán)格執(zhí)行國家三包政策的產(chǎn)品;工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述所產(chǎn)生的設(shè)備質(zhì)量問題如:,工業(yè),噪,聲源,控制,技術(shù),評述,目前,影響,等,我們將在1小時(shí)內(nèi)回復(fù)響應(yīng)。
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