设备运行的噪声与振动控制探讨

发表时间:2020/4/30   来源:工程管理前沿》2020年2月第4 期   作者:贺广杰
[导读] 空气污染、水污染与噪声污染作为世界三大污染,
        摘要:空气污染、水污染与噪声污染作为世界三大污染,对人们的生活造成严重影响。现阶段,人们已经对空气污染及水污染进行有效控制,噪声污染成为环境污染控制重要内容。近几年,我国噪声污染越加严重,大部分城市都存在不同程度的噪声污染,大部分城市内的噪声污染甚至超过了60db,对城市现代化发展建设造成严重影响。按照有关部门统计,噪声污染投诉事件在环境污染投诉内超过70%,对和谐社会构建造成严重影响。本文就对设备振动及噪声控制技术进行分析研究,希望能够对噪声污染进行控制,推动和谐社会构建。
        关键词:设备运行;噪声;振动;控制
一、引言
        随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们的环境意识和环境需求在逐步的加强,生活环境已成为人民群众日益关心的问题。尤其是人们对小区住宅的环境舒适性提出了更高的要求,住宅噪声问题已经越来越突出。在我们生活的周围,噪声与振动污染已成为向环保部门投诉的热点问题之一。虽然噪声控制设备基本上实现了标准化及系列化,但是噪声控制设备在规格及性能上面还需要进一步完善,有关制造工艺及设计水平还需要进一步提升。按照我国振动与噪声控制管理部门统计,我国振动与噪声控制有关企业超过500家,从业人员数量超过2万,振动与噪声控制行业资产总数超过90亿元。
二、噪声和振动污染的危害
        人类是生活在一个充满声音的环境中,通过声音进行交谈、表达思想感情。但有些声音也会给人类带来危害,例如,震耳欲聋的机器声、呼啸而过的飞机声等。这些为人们生活和工作所不需要的声音叫做噪声,从物理学判断,一切无规律的或随机的声信号叫做噪声。噪声污染被视为一种无形的环境污染,具有局部性、暂时性和多发性的特点。振动,从物理学上看,就是物质在运动中某个质点离开其平衡位置作往复运动时产生了振动。若从空间来看,振动过程向空气传播,即产生了波动。振动的物体可直接向空间辐射噪声,振动又会在土壤中传播,在传播过程中,又会激起建筑物基础、墙体、梁柱、天花板、门窗、管道等振动,这些物体的振动会再次辐射噪声,这种噪声叫固体传声。显然,固体声加大了噪声的危害和影响。
        噪声与振动往往相伴而生,都对人体有双重性伤害。噪声和振动污染对人类往往是一种慢性的损伤,医学上已将因噪声污染而出现的“亚健康”症状定为“噪声病”。噪声病以神经系统症状为主,如头晕、头痛、失眠、嗜睡、易疲劳、激动、伴有耳鸣、听力减退等。此外,有证据表明,噪声和振动还是诱发高血压、心脏病的重要原因。
三、国内外对振动与噪声控制技术的研究
        1、国内研究情况。我国对振动与噪声控制技术研究时间较短,但是发展态势良好,取得了一定研究成果,同时在有关领域内广泛应用。现阶段,我国研究人员对振动与噪声控制技术高度关注,突破了传统方法在研究上面存在局限性,需要对这振动与噪声控制技术响应及相位进行分析研究,了解振动与噪声控制技术有关原理。我国著名研究人员朱宏平通过对传输机理进行分析研究,以振动与噪声控制技术在动力机械安装所呈现出来的性能进行分析研究,主要目的就是希望能够增加对振动与噪声控制技术的了解;我国著名研究人员孙玉国在对振动与噪声控制技术分析研究中,通过构建柔性支撑隔离系统模型的方法,对振动与噪声控制技术在实际应用过程中有关功率参数进行采集,对振动能量系统特征深入性了解。
        2、国外研究情况。

在1914年,国外研究人员对振动与噪声控制技术进行分析研究,主要目的是降低机械振动在运行过程中出现共振情况。伴随着研究人员对振动与噪声控制技术深入性分析研究,振动与操作控制技术逐渐向非线性方向发展,现阶段已经在火箭技术、飞机等高科技领域内广泛应用,能够有效解决机械设备在运行过程中出现振动情况,有效推动动力学快速发展。与此同时,噪声控制技术在实际应用过程中,能够有效降低城市噪音,推动城市现代化发展建设。
四、振动与噪声控制技术
1、振动主动控制技术
(1)模态控制法。系统及结构在模态空间内进行观察,能够从时间层面上对无限自由度系统进行划分,降低自由度系统振动性能,对模态空间进行描述。无限自由系统主要对振动进行有效控制,降低模态空间所具有的振动控制能力,这种控制方法也被称之为模态控制法。模态控制法主要分为两种,分别为独立模态控制与模态耦合控制,独立模态控制主要是对独立存在的模态进行控制,对其他模态并不影响,设计十分方便,具有良好发展前景。
(2)极点配置法.极点配置法也被称之为特征结构配置法。极点配置法主要是按照控制系统动态品质要求,对特征值与特征向量分布进行判断,了解系统输出状态,确定复平面内闭环极点的精确位置,满足预定实际要求。极点配置法在实际应用过程中,需要配置极点与传感器,一同落实优化设计目的。
2、降噪技术
现阶段,降噪技术在电子设备内广泛应用,能够有效降低电子设备在运行过程中所产生的噪声,所以对降噪技术进行研究具有重要现实意义。
(1)吸声降噪。吸声降噪这主要是利用吸声材料,对噪声吸收,降低噪声强度。正常情况下,降低噪声主要是通过吸声材料及装置对声能进行吸收。其中吸声材料上面具有细小细孔,细孔直接与大气进行连接,具有良好通气性。声波在空隙内进行传播,与静止的材料进行相对运动,在热传导力相互作用之下,将声能转变为热能,将声能消耗掉,进而起到吸收声能的作用。现阶段,吸收材料主要由三种,分别为无极纤维材料、泡沫塑料与有机纤维材料。
(2)隔声降噪。隔声是对噪声污染控制内的主要技术之一。隔声降噪主要是通过墙体或者是构件进行屏蔽,将噪声控制在一定区间范围内,让噪声与空气之间正常传播受到阻碍,进而降低噪声。隔声降噪主要具有以下形式,首先双层构件。双层构件主要表示单层构建之间相互隔离,其中具有空气层,空气层能够有效对噪声进行缓冲,起到弹性作用,但是双层构件也会产生共振情况。所以,双层构件空气层需要进行合理设置,降低双层构件出现共振情况;其次,轻型墙。轻墙板主要表示圆孔珍珠岩、加气混凝土板。按照质量定律来说,轻墙板无法满足隔声实际要求,所以需要在板材之间形成空气层,进而提高隔音效果。
        (3)消音器。消音器作为降噪器件,能够阻碍声音传播,同时气流正常流通,是降低噪声的主要手段之一。消音器在空气动力设备上安装,例如空压机、锅炉排气口、水泵等,有效降低排气系统噪声。
五、结论
        简而言之,我国对振动与噪声控制技术还需要进一步完善,控制技术方面与发展速度方面与发达国家相比较,还存在一定差距,但是振动与噪声控制技术已经处于建设一定规模,但是有关产品在加工上面还需要进一步完善。本文在对振动与噪声控制技术分析研究过程中,主要对振动主动控制技术与降噪技术进行分析研究,了解国内外对振动与噪声控制技术发展现状,希望能够对振动与噪声控制技术深入分析。噪音与振动的影响和危害很大, 防治噪音最根本的办法是从声源上治理它 ,即将发声体改造成不该发声体 ,或降低发声体的声音。其次, 从传播途径上动手,或切断 、减弱其传播途径。通过多种措施综合治理噪声、振动和电磁噪声 ,能够获得较好的减噪效果。
参考文献
[1]周明龙,陈文卿,何志龙,邢子文.螺杆制冷压缩机振动噪声控制技术研究[J].制冷与空调,2019,19(03):55-60.
[2]艾延廷,王志,李立新.高速曳引式电梯振动主动控制技术研究[J].振动与冲击,2007(06):56-58+78+183.
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