2023年工程機械噪聲聲源及降噪處理研究

PAGEPAGE6工程機械噪聲聲源及降噪處理研究近年來，隨著工程機械的大量應用，工程機械噪聲對于相關從業(yè)人員的健康危害越來越需要得到重視。筆者結(jié)合自身的經(jīng)驗，對噪聲的聲源進行了有針對性的分析，并且根據(jù)此提出了相應的解決措施，希望能夠?qū)ο嚓P的工作人員有所幫助。工程機械在工作過程中會產(chǎn)生各種各樣的噪聲。長期在高噪音環(huán)境下工作會對健康產(chǎn)生很大的危害，噪音越大危害越大。一般噪聲的聲壓級LPA≤80dB〔A〕認為對聽力不會產(chǎn)生損害，但是小于70dB〔A〕才會使人感到稍微舒適。國外先進產(chǎn)品都已經(jīng)把駕駛室內(nèi)司機的耳旁噪聲LPA降低到了70dB〔A〕以下。1工程機械噪聲源分類1.1動力系統(tǒng)噪聲動力系統(tǒng)噪聲包括柴油機本體的噪聲，配套的風扇散熱器的風動噪聲，配套的進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的噪聲。①柴油機噪聲包括：機械噪聲，燃燒噪聲，空氣動力噪聲。見表1。柴油機本體的噪聲由柴油機廠家的能力決定，選型時選擇噪聲低廠家的產(chǎn)品。②配套的風扇和散熱器的風動噪聲。風扇和散熱器組合產(chǎn)生的風動噪聲一般來說是工程機械最大的噪聲源。風扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于旋轉(zhuǎn)的葉片切割空氣引起空氣的壓力脈動產(chǎn)生的。渦流噪聲是風扇轉(zhuǎn)動使周圍空氣產(chǎn)生渦流。渦流分裂使空氣發(fā)的生擾動產(chǎn)生的。風扇噪聲隨著風扇轉(zhuǎn)速的增加而增大。③進排氣噪聲由柴油機的進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)產(chǎn)生。1.2傳動系統(tǒng)及工作裝置噪聲工程機械的傳動系統(tǒng)如變速箱傳動軸及工作裝置如壓路機的振動輪、鉆機鉆頭，銑刨機的銑刨刀，這些部件工作時也會產(chǎn)生很大的噪聲。1.3液壓系統(tǒng)的噪聲工程機械的液壓系統(tǒng)包括液壓泵、液壓馬達、液壓閥、液壓缸，這些部件工作時也會產(chǎn)生噪聲。液壓噪聲包括固體振動噪聲和流體振動噪聲。固體振動噪聲是由零件在往復運動中和旋轉(zhuǎn)運動中產(chǎn)生。流體振動噪聲是由于流體在孔道、管路中內(nèi)流動時速度、壓力和方向的不斷變化，使流體產(chǎn)生擾動、漩渦、湍流、氣穴和沖擊等形成。2工程機械噪聲源識別方法知道了噪聲的來源后，下一步就是找出哪里是主要的噪聲源。只有找到了主要的噪聲源，才能采取相應的措施來降低噪聲。主要的噪聲源識別方法有：分別運轉(zhuǎn)消去法；覆蓋法；頻譜分析法；聲壓分析法；外表聲強測量法及外表振動測定法；信號分析法；聲強測量法；聲全息法。2.1分別運轉(zhuǎn)消去法分別運轉(zhuǎn)消去法就是先測定總體噪聲，然后使可能發(fā)出較大噪聲的局部定制工作，然后再測定總體噪聲，根據(jù)聲壓級的疊加原理，從兩次測量結(jié)果中可以算出這局部的噪聲大小。2.2覆蓋法覆蓋法利用隔聲性能好的裝置對無法停止工作的零件進行覆蓋，然后計算噪聲的占比來找出主要噪聲源。2.3頻譜分析法頻譜分析法利用各種噪聲源的頻率特性來找出主要噪聲源。以上三種是應用較多對儀器要求較少的方法，其它方法就不一一累述。3工程機械噪聲的降噪處理措施由于噪聲的危害國家也制定的相應的標準對工程機械的噪聲排放給予標準。相關方面的國標有GB16710-2022土方機械噪聲限值。相應國際標準有歐盟噪音指令2000/14/EC。標準里面有兩個指標一個是整機輻射噪聲用聲功率級〔LWA〕表示，將設備視為點聲源，通過測量半球面上的假設干點的聲壓級〔LPA〕來計算聲功率級〔LWA〕。另一個指標是駕駛室內(nèi)司機的耳旁噪聲，用司機耳朵位置測量到的聲壓級〔LPA〕來表示。由于指標越來越嚴格所以工程機械需要采取的降噪措施也越來越多，廠家需要在這上面的投入也越來越大。降低噪聲的方法無非分成兩大類，一是控制噪聲源，從源頭上采取措施，就是降低柴油機、風扇、液壓件這個發(fā)聲部件的噪音。二是控制噪聲傳播途徑，采用降噪材料或產(chǎn)品，做個機罩把噪聲源罩起來，然后里面貼上吸音材料，阻擋吸收噪聲。3.1降低噪聲源的方法①對于柴油機變速箱液壓件等采購件，我們需要采用噪音輻射低的產(chǎn)品。②對于風扇噪聲，我們可以采取的措施有：1〕采用大直徑，低轉(zhuǎn)速的風扇。2〕采用非金屬低噪音葉形的風扇。3〕采用不等葉距的風扇。4〕適中選擇風扇和散熱器之間的距離。5〕采用硅油離合風扇，或液壓馬達驅(qū)動的獨立風扇③對于柴油機還有一些振動部件，我們需要選擇適宜的隔振器，減少振動部件的傳遞，降低振動部件產(chǎn)生的噪聲。對于整車零件我們也要考慮到模態(tài)分配，使其不和振動部件產(chǎn)生共振，從而減少振動部件的噪音。3.2控制噪聲傳播路徑的方法①空氣傳播聲音的隔離。用機罩把柴油機、液壓泵、消聲器、風扇這個發(fā)聲部件罩起來，有的必須和外界相通的地方，比方說散熱器進風，也要做成迷宮形式使噪聲不能直射出去。對于成員工作的駕駛室，也要做的盡可能密封，一些進出的管線，要用過線器和過管器。玻璃采用夾膠玻璃降低玻璃處輻射過來的噪聲。②結(jié)構(gòu)輻射聲音的隔離。結(jié)構(gòu)輻射聲音隔離是通過使聲音在彈性材料上反射，并使聲音的傳播衰減才實現(xiàn)。材料層越軟體積越大，那么結(jié)構(gòu)輻射聲音隔離的效果越好。駕駛室隔音地墊就是一個例子。③空氣傳播噪聲的吸收?？諝鈧鞑サ脑肼?，通過機罩上的吸音材料吸收。④結(jié)構(gòu)輻射噪聲的吸收。結(jié)構(gòu)輻射聲音的吸收是通過使聲音透過粘附于結(jié)構(gòu)上的阻尼材料把聲能轉(zhuǎn)化為熱能來實現(xiàn)。貼在壁板上的阻尼板就屬于這種應用。4結(jié)束語綜上所述，工程機械在運作的過程中，一定要考慮工程機械噪聲對周圍環(huán)境造成的影響，并對這些噪聲進行有效的控制，同時才能夠保證在工程機械運作期間周圍生活、工作的人們能夠保持正常狀態(tài)，不受到這些噪聲污染的影響。筆者通過對這些內(nèi)容進行討論分析希望能夠?qū)ο嚓P工作人員有所幫助。內(nèi)容總結(jié)

〔1〕工程機械噪聲聲源及降噪處理研究

近年來，隨著工程機械的大量應用，工程機械噪聲對于相關從業(yè)人員的健康危害越來越需要得到重視

〔2〕長期在高噪音環(huán)境下工作會對健康產(chǎn)生很大的危害，噪音越大危害越大

〔3〕1.3液壓系統(tǒng)的噪聲

工程機械的液壓系統(tǒng)包括液壓泵、液壓馬達、液壓閥、液壓缸，這些部件工作時也會產(chǎn)生噪聲

〔4〕液壓噪聲包括固體振動噪聲和流體振動噪聲

〔5〕結(jié)構(gòu)輻射聲音隔離是通過使聲音在彈性材料上反射，并使聲音的傳播衰減才實現(xiàn)

內(nèi)容總結(jié)

（1）工程機械噪聲聲源及降噪處理研究

近年來，隨著工程機械的大量應用，工程機械噪聲對于相關從業(yè)人員的健康危害越來越需要得到重視

（2）柴油機本體的噪聲