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文檔簡介

1、第八章 噪聲源 聲源發(fā)聲的機器設(shè)備和車輛等(從一個房間來說,一個設(shè) 備不認為是一個聲源,從全廠范圍來看,車間內(nèi)數(shù)臺機器視為 一個聲源) 分類: 空氣動力性噪聲空氣振動 機械性噪聲 機械零件振動產(chǎn)生 電磁噪聲 由電磁引起零件振動,也屬機械性噪聲 1.空氣動力性噪聲 定義: 氣體的流動或物體在氣體中高速運動引起空氣振動而產(chǎn)生的, 也稱氣流噪聲,如風(fēng)機、空壓機、鍋爐放氣、噴氣飛機、火箭 等產(chǎn)生的噪聲。空氣動力性噪聲一般高于機械性噪聲,影響廣, 范圍也大。 現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,空氣動力機械功率愈來愈大,轉(zhuǎn)速也越來越 高,產(chǎn)生的噪聲也愈強。 如:火力發(fā)電廠的排氣噪聲,達150以上; 噴氣式飛機聲功率級已達1

2、50-160dB; 衛(wèi)星火箭的聲功率級以達195dB. 1. 排氣放空噪聲射流噪聲 (1)射流噪聲由管口噴出高速氣流生成,也叫噴注噪聲。 氣流從孔口高速噴出,與周圍空氣強烈混合,周圍大氣穩(wěn)定 狀態(tài),受到巨大擾動,產(chǎn)生強大噪聲。 (2)來源 鍋爐生產(chǎn)系統(tǒng)的排氣排放高壓、高溫水蒸氣 空壓機、風(fēng)機的排空 生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝氣體或液體排放 d (3)射流噪聲功率 (4)治理方法:加消聲器 26d uW 2.風(fēng)機噪聲 (1)風(fēng)機噪聲的產(chǎn)生 風(fēng)扇和風(fēng)機噪聲主要由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲兩種成分組成 旋轉(zhuǎn)噪聲是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地打擊空氣質(zhì)點, 引起空氣質(zhì)點脈動,產(chǎn)生噪聲。 單位時間內(nèi)打擊空氣質(zhì)點的次數(shù),也是旋轉(zhuǎn)噪聲

3、的頻率。 式中: -轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)/分) -葉片數(shù) 60 -將分換算成秒 HZ zn f1600 60 320030 60 1 n z 例汽車駕駛室用140暖風(fēng)機,其轉(zhuǎn)數(shù)3200轉(zhuǎn)分,葉片數(shù)為 30,求旋轉(zhuǎn)頻率。 解: (2)渦流噪聲 葉片在旋轉(zhuǎn)時,周圍氣體在葉片后面產(chǎn)生渦流,形成壓縮與稀疏的 過程,從而產(chǎn)生噪聲。 渦流噪聲的頻率可由下式求得: 式中: -氣流速度,葉片與氣體的相對速度(m/s) -氣流受阻時,障礙物的特征尺寸。對于圓管為直徑(m) 一定時,葉片上各點圓周速率不同,從圓點到圓周連續(xù)變化, 所以渦流噪聲表現(xiàn)為寬頻段的連續(xù)譜。 HZ zn f1600 60 320030 60 1 d u

4、 f u d rv (3)影響風(fēng)機聲功率的因素 -正面阻力系數(shù) -圓周速度 -風(fēng)機直徑 u D 3 0 6 22 C u DW (5)風(fēng)機噪聲的估算 由于影響風(fēng)機聲功率的因素很多,精確計算不太可能,需進行 估算。估算風(fēng)機聲功率級的公式 式中: 體積流量,風(fēng)量 m3/s 靜壓(cm H2O) 常數(shù),取決于風(fēng)機類型,如徑向離心式風(fēng)機, 上式僅適用于葉片通道頻率在5004000HZ四個倍頻帶(500、1K、2K、 4K)以外的條件下,若在這四個倍頻帶之內(nèi),則應(yīng)在按上式算得的聲 功率的基礎(chǔ)上再加3dB。 )(402010dBKHLQLL fsggw Q Hs f kdBk f 72 (5)風(fēng)機噪聲的治

5、理 選低噪風(fēng)機 入風(fēng)口加集流器 消聲器 隔振 隔聲罩 4 空氣壓縮機噪聲 (一)它是用來提高氣體的壓力的設(shè)備,由馬達或透平機拖動,造成 空壓機噪聲的主要原因是拖動空壓機的馬達和冷卻風(fēng)扇。 (二)聲功率的計算 對離心式和往復(fù)式空壓機 dB 式中 , 電機額定功率,馬力 空壓機常數(shù), (三)噪聲治理 (1)空壓機噪聲處理進出口安裝消聲器 (2)造值班室 cW kNLlg10 N c k dBkc86 5 泵噪聲 泵噪聲來源于液體壓力和機械兩大類,如液體壓力的波動,機 械零件的沖擊、偏心、不平衡旋轉(zhuǎn)等。在500、1k、2k、4k四個 頻段內(nèi),泵的總聲功率級為 式中: 額定功率,馬力 泵常數(shù) 離心泵

6、螺旋泵 往復(fù)泵 對于額定轉(zhuǎn)數(shù)低于1600轉(zhuǎn)/分的,減去5dB pW kNLlg10 N p k dBk p 95 dBk p 100 dBk p 105 二 機械性噪聲 機械性噪聲是由固體振動產(chǎn)生的。機械的金屬板、軸承、齒輪等 發(fā)生碰撞、沖擊、摩擦、滾動等都會產(chǎn)生噪聲。 機械性噪聲聲源有: 1、由機械零件運動產(chǎn)生的噪聲 機械的上下、左右、前后的往復(fù)運動和繞以此三方向為軸的旋轉(zhuǎn) 運動都會產(chǎn)生噪聲。 這種噪聲是由于旋轉(zhuǎn)零件不平衡,往復(fù)機械不平衡運動產(chǎn)生的。 2、機械零件之間接觸產(chǎn)生的噪聲 固體之間的滾動、滑動和敲擊接觸,相互作用發(fā)出聲音。 3、由于機械零件之間力的傳遞產(chǎn)生噪聲 機械傳動零件:如離合

7、器、齒輪、鏈條機構(gòu) 液壓傳動零件:如液壓泵、液壓缸、控制閥等。 4、由于機械零件與外圈或內(nèi)包介質(zhì)之間相互作用發(fā)出聲音。 此時往往它與空氣動力性噪聲復(fù)雜出現(xiàn)。 5、工具和工件間相互作用產(chǎn)生噪聲 如切割、剪切、磨削和成型時,由于工具和工件的相互作用產(chǎn)生 各種噪聲。 三 電磁噪聲 電磁噪聲屬于機械類噪聲。 電動機、發(fā)電機的電磁噪聲是由交變磁場對定子和轉(zhuǎn)子作用,產(chǎn) 生周期性的交變力,引起振動產(chǎn)生的。這個交變力與磁通密度 的平方成正比。 電機的電磁振動一般在1004kHZ范圍內(nèi)。 目前,電機噪聲已列入國際標(biāo)準(zhǔn)。電機噪聲的大小反映了電機 設(shè)計、工藝、加工、裝配和材料的質(zhì)量水平,所以國內(nèi)外已把 安裝電機噪聲

8、大小作為考核電機質(zhì)量的主要指標(biāo)。電機噪聲一 般是由電磁、軸承、風(fēng)扇、機械等幾個方面噪聲組成。但電機 噪聲主要與電動機功率和轉(zhuǎn)速有關(guān)。 Y系列電機的A聲級如下: -電機額定功率(千瓦) -電機同步轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) 治理方法:加隔聲罩罩的進排風(fēng)口加消聲器。 0 5 .1713LgnLgPL Hpy H P 0 n 第9章 噪聲控制的基本方法 (一)噪聲污染的特點 噪聲與廢水、氣、渣不同,在環(huán)境中不積累不持久,聲源停止 振動,噪聲立即消失。 (二)造成危害的必備因素及控制方法 只有聲源、傳播途徑和聽者三者同時存在時,噪聲才能成為危 害,治理需從這三方面著手。 1. 降低聲源噪聲 降低聲源噪聲為最徹底最

9、積極的方法,即把發(fā)聲大的設(shè)備改造 成發(fā)聲小或不發(fā)聲的設(shè)備。事實上,這方面的潛力也很大。 (1)改進機械設(shè)計降低噪聲 設(shè)計中,選用發(fā)聲小的材料 一般的金屬,如鋼、銅、鋁等,內(nèi)摩擦小,消耗振動的能量小, 用它們制造機器,機器噪聲大;但若用減振合金(如錳-銅-鋅 合金),內(nèi)阻大,消耗振動能量的本領(lǐng)也大,用它制造的機器 噪聲就低。 改革設(shè)備的結(jié)構(gòu)減小噪聲,對風(fēng)機,選擇最佳葉片,由直片 形改成后彎形,可降低10dB ;把電動機冷卻風(fēng)扇從末端去掉 23mm,可降低67dB。同風(fēng)量的風(fēng)機,大直徑、低轉(zhuǎn)速,聲 壓級低;否則高。但大直徑、低轉(zhuǎn)速的風(fēng)機經(jīng)濟性差。 改變傳動裝置,把正齒輪傳動改變成斜齒輪或螺旋齒輪,

10、可降 低310dB,若用皮帶傳動代替正齒輪傳動,可降低16dB。 (2)改革工藝和操作方法降低噪聲 用焊接代替鉚接,可收到20-40dB的減噪效果;用無聲的液 壓代替錘打。 工業(yè)鍋爐,高壓蒸汽放空時產(chǎn)生很大噪聲,若將排放的蒸汽 回收進入降溫減壓器,再送入蒸汽網(wǎng)管中去,這既降低了噪聲, 又回收了蒸汽,節(jié)約了能源。 (3)提高加工精度和裝配質(zhì)量降低噪聲 提高機械設(shè)備的加工精度,使零件間的撞擊和摩擦盡量減小。 提高裝配質(zhì)量,調(diào)整好運動元件的動態(tài)平衡,減少偏心振動, 這都會減噪。 另外,提高加工精度和裝配質(zhì)量,都會延長機器壽命,提 高機器效率,一般來說,噪聲的大小反映了機器產(chǎn)品加工精度 和裝配質(zhì)量的好

11、壞。過去設(shè)計、生產(chǎn)制造所不重視噪聲的大小, 現(xiàn)在這種狀況有些改變,正著手制定產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn),把噪聲大 小作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。 2. 在傳播途徑上降低噪聲 在聲源上減噪仍不能達標(biāo)者,則可在傳播途徑上采取措施 總體布局合理 實行“鬧靜分開”的設(shè)計原則,縮小噪聲的干擾范圍。 如:高噪聲廠房應(yīng)集中布置;高噪聲區(qū)與低噪聲區(qū)分開;要求 安靜的全廠性的建筑物(如辦公大樓)應(yīng)集中布置在廠前區(qū); 高噪聲區(qū)應(yīng)遠離廠前區(qū)布置,布置在安靜區(qū)的下風(fēng)側(cè);工業(yè)區(qū) 與居住區(qū)應(yīng)有1.5km的防噪距離。 利用聲源的指向性,合理布置聲源與建筑物的位置 利用天然地形,如屏障、丘陵、土坡、森林等,把聲源與人經(jīng) ?;顒拥奶幩珠_

12、利用聲壓級隨距離衰減的規(guī)律,合理布局建筑物 其他措施,如隔聲、吸聲等 3.個體防護 耳塞耳罩防聲頭盔 (三)噪聲控制工作程序 噪聲控制工作應(yīng)當(dāng)在工廠、車間和機器安裝前對噪聲進行預(yù)測, 根據(jù)預(yù)測的結(jié)果和允許標(biāo)準(zhǔn),確定減噪量,選定合適的噪聲控 制措施,在建廠和機器安裝的同時進行噪聲控制措施的施工。 對已經(jīng)投產(chǎn)的工廠,所存在的噪聲間,因受現(xiàn)場條件的限制,噪 控有不少困難,常常僅是采取一些補救措施。 具體噪聲控制程序如下圖所示。 噪聲控制程序 現(xiàn)場調(diào)查測定 補加新措施 確定噪聲源 隔聲罩或隔聲室、吸聲處理消 聲器、隔振、阻尼、管道隔聲 聲源分布,主要聲 源,聲源聲學(xué)特性,現(xiàn)場特征 確定噪聲標(biāo)準(zhǔn)A 聲級或評價曲線 確定傳播途徑 確定降噪量 評 價 減噪效果鑒定 安裝施工 施工設(shè)計 確定噪聲控制方案 實際聲級減噪聲標(biāo)準(zhǔn)得需 降低的A聲級或倍頻帶聲壓級 固體傳聲、 空氣傳聲、傳播途徑數(shù)量 未達預(yù)期效果 查找原因 降噪效果、投 資多少,對正常工作的影響 聲源控制、傳播途 徑控制、個體保護 經(jīng)濟概算,對操 作、維修的影響 考試安排考試安排 第八周 周五(10月30日)3-4節(jié),在教學(xué)館2

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