目前影響工人健康、嚴(yán)重污染環(huán)境的十大工業(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(jí)高,影響面大。我國(guó)在控制這些噪聲問(wèn)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(wèn)題,尚待研究解決。
風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)的消聲器,國(guó)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(guó)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(guó)也已有生產(chǎn),但對(duì)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(wèn)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(wèn)題的關(guān)鍵。
近些年來(lái),我國(guó)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(wèn)題在于這些技術(shù)措施目前尚很難全面推廣。深入對(duì)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(lái),在國(guó)內(nèi)有了一些新的突破。沖床噪聲影響面大,但目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)一些地方開展了降噪工作,許多實(shí)際問(wèn)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(guó)內(nèi)自八十年代以來(lái),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(guò)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(duì)于球磨機(jī)噪聲,目前國(guó)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(lái)降噪,取得一定的效果.但同樣在使用上,仍然存在不少問(wèn)題,值得探討解決.
對(duì)于高壓放空排氣噪聲,目前,國(guó)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(guò)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(duì)降低高壓放空排氣噪聲都很有效.目前國(guó)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(duì)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:
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)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(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(wèn)題。
隨著信號(hào)分析處理技術(shù)、聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)在我國(guó)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),上述十大工業(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(guò)頻率與寬帶空氣動(dòng)力性噪聲成分的迭加。葉片通過(guò)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(jí),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(hào)的風(fēng)機(jī),其聲級(jí)是不一樣的。同一風(fēng)機(jī),在不同工況下,其聲級(jí)也是不同的。風(fēng)機(jī)工作在最高效率點(diǎn)時(shí),聲級(jí)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A級(jí)這個(gè)概念。比A聲級(jí)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(jí)。。同一風(fēng)機(jī)在不同工況下的比A聲級(jí)是不同的。在最高效率點(diǎn)上,比A聲級(jí)取量低值。不同系列的風(fēng)機(jī)在額定工況下的比A聲級(jí)表征了該系列風(fēng)機(jī)噪聲級(jí)的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。所以目前國(guó)內(nèi)外多采用比A聲級(jí)作為風(fēng)機(jī)噪聲的限值指標(biāo)。同一系列不同型號(hào)的風(fēng)機(jī),其比A聲級(jí)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(jí)愈低。
一般來(lái)說(shuō),前向葉片離心風(fēng)機(jī),其比A聲級(jí)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(jí)由下式確定:
LA=LSA+10LgQP dBA
式中:
La----風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的A聲級(jí),dBA;
Lsa----風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的比A聲級(jí),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)于有更高降噪要求的場(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。
國(guó)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(wèn)題,從技術(shù)上來(lái)講,在我國(guó)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(jí)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(lái)說(shuō),解決空壓機(jī)噪聲問(wèn)題可進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)能力,從使用部門來(lái)講,解決空壓機(jī)噪聲問(wèn)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(guó)內(nèi)也已有較成熟的辦法來(lái)控制它。空壓機(jī)的噪聲是由氣流噪聲(主要通過(guò)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(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(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)壓縮機(jī)本身的噪聲。
在我國(guó),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(wèn)題,將在相當(dāng)程度上解決了空壓機(jī)的噪聲問(wèn)題。當(dāng)然,在這六種產(chǎn)品上施用的有效噪聲控制措施,也完全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(jí)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(jí)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)較突出的機(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)南暺骱螅麢C(jī)噪聲一般可降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(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)也是一個(gè)比較嚴(yán)懲的問(wèn)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(wèn)題。國(guó)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(guó)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(duì)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(jiǎn)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(guó)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(guó)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(jí)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(guò)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(lái)說(shuō),中、小型功率的柴油機(jī)(功率不大于1176KW)的噪聲級(jí)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(duì)于空氣動(dòng)力性噪聲,采用消聲器最為有效。目前,大批的新式消聲器已逐步取代了舊式簡(jiǎn)單的消聲器。我國(guó)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(duì)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(guó)尚缺乏深入的研究。目前,我國(guó)中小型柴油機(jī)噪聲控制的研究工作,已達(dá)到國(guó)際八十年代先進(jìn)水平。
各級(jí)管理部門非常重視柴油機(jī)的噪聲問(wèn)題,我國(guó)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(duì)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%。可以說(shuō),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(jí)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(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(lái)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(duì)于單機(jī)降噪,因內(nèi)不少單位已取得一定的經(jīng)驗(yàn),最高單機(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
織布車間大,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(guó)全面鋪開,有一定的困難。
(4) 隔振
我國(guó)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。國(guó)內(nèi)目前已有質(zhì)量性能均好的護(hù)耳器供選取購(gòu)。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(tīng)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(jiàn)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(guó)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(duì)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(guó)家對(duì)沖床噪聲的研究,治理和控制開展較早,我國(guó)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(shuō)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(guò)程中形成的沖剪噪聲等,都是沖床噪聲的主要來(lái)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。
(2) 沖剪噪聲
沖剪過(guò)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)。
(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、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
a. 沖床本身降噪
沖床降噪的根本措施在于聲源控制。英國(guó)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(jí)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(guó)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(guò)程。沖床降噪的技術(shù)措施有許多尚在試驗(yàn)研究階段,完全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(lái)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
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