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十大工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述

  
評論: 更新日期:2012年08月26日

  隔聲罩與消聲器對空壓機噪聲的降低將起到顯著的作用。當(dāng)然,對振動較突出的機組,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,在進(jìn)氣口未采用消聲器時,進(jìn)氣口輻射的噪聲在整機噪聲中占主要地位。在進(jìn)氣口安裝適當(dāng)?shù)南暺骱?,整機噪聲一般可降到90dBA,甚至于85dBA以下(1米距離)。如果進(jìn)一步降低噪聲,需要在空壓機上復(fù)蓋隔聲罩,方能獲得整機噪聲的大幅度降低。
  對10、20米3/分的螺桿式空壓機,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/分的移動式空壓機,其主要噪聲源是驅(qū)動機----柴油機的排氣噪聲以及柴油機殼體輻射的噪聲。些油機的振動也是一個比較嚴(yán)懲的問題。解決的辦法:主要是在柴油機排氣口采用適當(dāng)?shù)呐艢庀暺?,在壓縮機進(jìn)氣口安裝進(jìn)氣消聲器,在柴油機和壓縮機座下安裝適當(dāng)?shù)臏p振裝置以及整個機組采用隔聲罩才能使機組的噪聲降到85dBA以下。
  正確設(shè)計或選用適當(dāng)?shù)南暺骱透袈曊?,是降低現(xiàn)有空壓機噪聲的關(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。
  三.電機噪聲及其控制
  電機(包括發(fā)電機和電動機)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中量大面廣的動力設(shè)備,據(jù)調(diào)查,目前國產(chǎn)的中小型電機噪聲多在90∽100dBA之間,大型電機噪聲均高達(dá)100dBA以上,聲能分布在125∽500HZ之間(個別出現(xiàn)在1000HZ)。其噪聲特性為低、中頻性。
  電機的噪聲可粗略地分為兩大部分:一部分是由機械振動引起的,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),而線速度則與電機的轉(zhuǎn)速相關(guān),此外,通風(fēng)噪聲也不容忽視。
  電機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。電機根據(jù)其功率可分為大、中、小三個類型。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.柴油機噪聲及其控制
  柴油機噪聲可分為空氣動力性噪聲、燃燒噪聲和機械噪聲三部分。
  空氣動力性噪聲分為排氣、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)生機理主要是由于氣缸內(nèi)的壓力突變,通過缸體、機體、缸蓋,輻射到空間,直噴燃燒室的燃燒噪聲常成為柴油機的主要聲源。
  機械噪聲則主要是曲軸、連桿、齒輪等構(gòu)件的活動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(功率不大于1176KW)的噪聲級在105∽120dBA。
  不同類型的柴油機,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單的消聲器。我國已生產(chǎn)多種系列的柴油機消聲器,供不同型號的柴油機選用。
  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,機械噪聲的控制,應(yīng)在設(shè)計階段就采取措施。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。
  此外,在一定程度上減少殼的表面振動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,一批低噪聲柴油機正在不斷推出。
  大型柴油機的噪聲控制工作,我國尚缺乏深入的研究。
  目前,我國中小型柴油機噪聲控制的研究工作,已達(dá)到國際八十年代先進(jìn)水平。
  各級管理部門非常重視柴油機的噪聲問題,我國柴油機噪聲表標(biāo)準(zhǔn)(GBn259—86:中小型柴油機的噪聲限值;機電部部標(biāo)JB/NQ51—87:中小型柴油機質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)),對柴油機噪聲控制工作起到了積極推動作用。
  五.織機噪聲及控制現(xiàn)狀
  據(jù)1987年統(tǒng)計,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,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98。7%的有梭織機中,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,或降低織機運行速度,安裝緩沖裝置,也可獲得進(jìn)一步的降噪效果。
  對于單機降噪,因內(nèi)不少單位已取得一定的經(jīng)驗,最高單機可降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),堅持采用的不多。
 ?。?)吸聲屏
  織布車間大,機多人多,所余空間少,所以這種方法不太實用。
 ?。?)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
  我國南方織機上樓,為防止固體聲傳播,需要采取隔振措施。一般在機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.個人防護(hù)
  織布車間機多人多,采取個人防護(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)濟性。
  總之,為了有效控制織機噪聲的危害,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。同時更應(yīng)在紡織系統(tǒng),應(yīng)制定,推行聽力保護(hù)計劃,鼓勵工人佩戴護(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)中常見的機械設(shè)備,加工方式為借助于沖頭的動能沖栽零件,負(fù)荷運轉(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,我國此項工作的開展是在七十年代末期。降低沖床噪聲時,要考慮加工質(zhì)量,生產(chǎn)率,操作方便和降噪費用等諸多因素??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)荷運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強列的噪聲。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。
 ?。?)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,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,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,這一振動發(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。沖床被激勵產(chǎn)生振動,并引起機身和聲輻射和地面振動。
  (3)傳動件間隙引起的噪聲
  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、零件受激勵振動,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動時所帶動的等體積的空氣所具有的動能的一半。cto/vo從1增加到10,噪聲級約可降低30dBA,c是聲速,to是錘子運動停止的時間。Vo是錘子沖擊坯料時的運動速度。用其它方法,這樣大幅度降噪是很難實現(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)定的運動規(guī)律工作,使沖床噪聲大降低。
  沖床各傳動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,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研究階段,完全成熟及全面推廣還需很長時期,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。

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