机械设备噪声监控方法研究 王阳1,

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:王阳1,2 窦苗3
[导读] 摘要:随着生产的发展和社会的进步,机械设备在人们生产生活中的应用更加广泛。
        1.上海交通大学机械与动力工程学院  上海  200240 2.中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司  江苏常州  213011 3.天地自动化(常州)股份有限公司   江苏常州  213000
        摘要:随着生产的发展和社会的进步,机械设备在人们生产生活中的应用更加广泛。噪声是机械重要的评价指标。机械噪音会对人的听觉造成伤害,造成环境污染,影响机械性能,需要采取科学有效的措施,对机械设备噪声进行监控。
        关键词:机械设备;噪声;监控
        引言
        经济在不断发展与进步的同时,人们需求也逐渐增多,部分企业为了使人们需求得到满足,增加产品生产量,在产品生产加工时,必定需要使用机械设备,使产生效率得到提升。通常情况下,,工程机械噪音的形成受到多种因素的影响。机械噪音的出现对环境与人体危害太大,从轻微角度而言,它会感染人们的生活,给人们生活造成一定影响,严重情况下,甚至会威胁人们的生命。为了避免这种情况出现,必须要实施降噪处理,采取措施降低噪音,减少其对人们身体与环境的危害.很多专业人士对机械设备产生噪音的来源进行了详细分析。
        1机械设备噪音种类分析
        1.1结构振动噪声
        工程机械在运转中,会因为内燃过程中的动力对其内部构件造成冲击而发出一定程度的噪声。工程机械噪声通常是由燃烧噪声与机械噪声组合而成。燃烧噪声即是指能源燃烧而使发动机产生一定的循环反复性压力而其在对汽缸内壁作用时产生的噪声。而机械噪音则是指在发动机的运行过程中,因其运转速度快,给发动机内部构件造成压力也相对较大,各个部件在运转的过程中相互摩擦、冲撞所以产生了较高的振动噪音,其中活塞的撞击噪声最为明显。
        1.2液压系统的噪声
        工程机械的液压系统包括液压泵、液压马达、液压阀、液压缸,这些部件工作时也会产生噪声。液压噪声包括固体振动噪声和流体振动噪声。固体振动噪声是由零件在往复运动中和旋转运动中产生。流体振动噪声是由于流体在孔道、管路中内流动时速度、压力和方向的不断变化,使流体产生扰动、漩涡、湍流、气穴和冲击等形成。
        1.3空气动力噪声
        工程机械运作中空气动力而产生的噪声,是由于发动机的运作而产生的,主要分三种:进气噪声、排气噪声、风扇噪声。进气噪声又分为很多种,比如:涡流产生的噪声、周期性压力脉动噪声、进气管的气柱共振而产生的噪音、气缸共振产生的噪声等。排气噪声又分为三种,都包括排气管内的气柱共振而产生的噪声、基频排气产生的噪声、废气喷柱产生的噪声。风扇噪声是由涡流产生的噪声和旋转产生的噪声两部分组成的,除此之外,还有机械装有涡轮增压机,涡轮增压机因为增压高速旋转而产生辐射性的噪声。
        2机械噪声控制发展历史
        在噪声污染中工程机械噪声尤其突出。世纪,人们对环境的重视导致对工程噪声的控制要求越来越高,工程机械环保技术和信息技术在新的时期被相继提出。在发达国家,控制机械噪声源已经成为工程信息化和环保化的一个趋势。日本对工程机械噪音重视程度也非常大,主要研究了传动件噪声、空气流噪声等,提出了主观评价法、近场测量法、选择覆盖法等进行噪声源的识别。并且在年颁布的最低噪声限值标准比欧洲标准更为严格。我国噪声控制技术还是非常落后,在理论知识和实践经验上与欧美等发达国家还存在一定的差距,现阶段想要严格控制住机械噪声污染是一项不可能的任务。但是通过与国际化战略接轨,以国际机械产品标准为参考,能够不断提升我国机械机外声源控制的技术和方法
        3机械设备噪声监控方法研究
        3.1改进机械设备内部的燃烧结构
        结构振动噪音主要包括两个部分,分别是机械噪音与燃烧噪音。要想合理控制燃烧噪音,可使燃烧压力得以降低,对油的品质进行改善后,使废气再循环得到提升,并对机械设备内部燃烧方法进行改进。

燃气与很多因素有关,例如燃烧室结构、混合气体构成等均与燃气存在较大关联,通过对压力造成影响后,可延迟发火期,这对燃烧噪音大小具有一定影响,从而实现降噪。
        3.2空滤器的设计与使用
        制约动力噪音的重点是对风扇噪音与排气噪音的控制。噪声进排气的控制通过对空滤器进行合理设计改良可达到目的,把空滤器断面面积增大,或者将其容积增大。此外,还可采用消声器进行消声控制。控制风扇噪声的方法有很多,如:风扇叶片形状对涡流强度影响非常大,可对其叶片形状做出改变,使其运转更为流畅,阻力减小,使涡流强度降低,以此来实现降噪。
        3.3发动机降噪
        发动机是工程机械的心脏,也是噪声最主要的来源。在机械设计的时候就应该针对噪声源改进传设计,比如合理优化发动机的机构刚度,使其产生的振动频率和噪声最大频率不同,避免产生共振。工程机械在发动机的选择上就要选择低耗油、低噪声的环保型发动机。发动机降噪的方法主要有增加预喷射减少燃烧噪声,增加机体刚度,减少机体的表面振动噪声,采用复合板油底壳增加阻尼减少油底壳辐射噪声等。既然发动机是最主要的噪声声源,所以要对发动机噪声进行深入研究。发动机噪声中最主要的原因是活塞对汽缸壁的敲击,这种噪声由于活塞和壁缸之间的缝隙过大时更为明显。齿轮转动是发动机噪声的另一个原因。当齿轮转动时,齿轮之间的咬合、撞击、摩擦很容易产生噪声。齿轮由于人工误差产生安装缝隙又有可能在轴承上引起动负荷,引起壳体噪声。对负荷较大、容易产生振动和噪声的齿轮体部件和结构都进行设计改良。发动机安装部位也是噪声源的集中部位。集中部位安装吸声密闭机罩能够使噪声衰减,切断噪声的传播途径。吸声材料可以采用玻璃、毛毯、泡沫塑料等多孔轻质材料,同时减少材料相互之间摩擦产生的噪声。
        3.4使用减振与隔震技术
        机械设备在运转时会产生振动,可采用减振与隔振等方法对噪音进行处理。隔振技术主要是指连接阻尼或弹性元件,使振动能量得到降低。减振技术的实施则完全不同,它可以于振源上采取相应措施,便于吸振功能对设备充分发挥作用。
        (1)阻尼器降噪阻尼材料和零件结合成一体消耗振动能量,减少了共振幅度,加快自由振动的衰减,降低各零件的传振能力,增加零件在临界频率以上的隔振能力。阻尼器的降噪幅度很大,甚至将冲击噪声降为分贝。(2)涂层降噪是一种在不改变机械结构和其他条件下的物理降噪方式,它起源于年日本,在当时取得了很好的效果。涂层降噪的方式有电弧喷涂、火焰喷涂等。涂层不仅有降噪作用还能防腐、隔热、抗氧化,对机械本身就是一种维护
        3.5利用吸声材料降噪
        所有设备都要有操作人员进行操作,操作地点位于驾驶室。如果驾驶室的隔音降噪效果不好,必定会对驾驶人员的操作产生影响,其工作所效率与身心健康也会出现不同程度的影响。若驾驶人员尝试将处于这种状态下会引发劳累过度,严重情况下,极易引发人身安全事故。因发动机位处于驾驶室后下方,驾驶室内可采用吸声与隔音材料,以此来降噪。吸声材料主要采用的材质为毛毯、玻璃等,便于降低机械设备因摩擦所产生的噪音。
        结语
        随着科技的发展,机械化水平的不断提高,机械设备在工程中应用广泛,机械设备在提高效率的同时,使用过程中机械产生的噪音极大,对环境和人们的影响极其恶劣。要在不影响机械设备的正常使用的前提下,了解噪音的声源,采取经济、科学、合理、有效的降噪措施,实现对工程机械噪声的有效控制。
        参考文献
        [1]李占良.浅析液压系统振动和噪声的控制[J].中国科技纵横,2019(7):15-16.
        [2]李吉兴.工程机械机外噪声声源分析及降噪处理[J].科学与财富,2013(7):391.
        [3]张性伟,付光均,王世良.浅谈工程机械驾驶仓内噪声的降噪方法[J].四川水力发电,2019(11):19-20.
        [4]周龙刚,赵金鹏,孟祥龙.工程机械噪声原理与控制策略浅析[J].工程机械文摘,2019(15):85.
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