大型动力机械振动噪声控制技术研究

大型动力机械振动噪声控制技术研究

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摘要:随着社会的进步于发展,工业污染、环境污染的加剧,噪声污染也已经引起了全社会的关注,尤其是大型动力机械振动所带来的噪声污染,已经成为科研人士所关注的重点,本论文从大型动力机械为出发点,论述了振动与噪声的产生,并在此基础上提出了大型动力机械噪声的控制技术,为合理控制大行动力机械振动噪声控制提出了合理的解决方案,具有十分重要的意义。

关键词:动力机械;振动;噪声;控制

随着工业的发展,大型动力机械的种类和数量在不断地增加。同时,随着大型动力机械的运转,也产生了强烈的噪声,给人们的生活带来了很大的影响。如今,大型动力机械带来的噪声污染,引起了全社会的普遍关注,同空气污染、固体废弃物污染、水污染一同并称为“世界四大公害。”

一、大型动力机械振动噪声以及危害

(一)大型动力机械振动噪声

声音,如同水、空气和土壤一样,是人类生存在必要条件。从广义上来说,一切的声音都可能称之为噪声。其实噪声与非噪声区别并不明显,不在于声音本身的特性,而是由接受对象的感受和条件来决定的。从物理学上来说,所谓的噪声,主要是指各种频率和声强杂乱无序的组合声音。

在自然界中,造成的来源很多,其中大型动力机械振动就是噪声的主要来源之一。所谓的机械振动噪声,主要是指大型机械设备在运转的过程中,由部件之间的摩擦力、撞击力或者非平衡力,而导致机械部件和壳体之间而产生的振动。

(二)振动噪声的危害

噪声会对人体产生明显的危害。如果长期身处在噪声污染的环境下,就会影响人的听力(如图1),使其受损,与此同时,还会是人体的中枢神经受到很大的影响。

振动噪声对人体的危害也非常大,据研究发现,人长期处在振动的工作环境下,不但会影响人体的视觉,对工作造成一定的干扰,还会使人产生疲劳的感觉,甚至因此诱发各种安全事故。

噪声不仅对人体产生重大的影响,还会在很大程度上影响机器的寿命,尤其是对于一些精密仪器来说,超强的振动噪声会导致其无法正常工作,甚至影响其使用寿命。

表1:听力损失与耳聋程度

二、大型动力机械振动噪声控制技术

(一)大型动力机械振动控制技术

通常,大型动力机械振动所发出的噪声,都是由于大行动力机械设计上存在缺陷,或者是大行动力机械加工精度不达标,因此,在对大型动力机械振动噪声控制时,笔者认为可着重从大型动力机械振动控制技术加以考虑:

1.振动隔离技术

大型动力机械振动噪声时,由于振动源是不可避免的,要想控制动力机械振动的噪声污染,就要通过振动隔离的方式,尽可能地减少振动。

通常,振动隔离技术主要有三种:

第一种:运用弹性底座进行。主要是采用天然橡胶或者合成橡胶而支撑的弹性底座,最大限度地减小机械的振动。但是在选择弹性底座的时候,要根据振动源的强制频率以及工厂生产产品的特性曲线来选择。

第二种:运用金属弹簧进行。在对大型机械进行振动隔离时,金属弹簧运用最为广泛。与其他的隔离技术相比较而言,金属弹簧隔离技术具有明显的优点,如:抗腐蚀溶解能力强、减振效果受外界环境温度影响小、即便是在低频率的振动源隔离效果也非常好。但是美中不足的是,金属弹簧进行隔离时,会传送的较高能量,而且还不允许摆动运动。

第三种:运用隔振垫片进行。在对大型机械进行振动隔离时,还可以通过软木塞、玻璃纤维等制成隔离垫。但是在选择隔振垫片时,要根据大型机械在生产中的不同需求而进行。其中,软木隔振垫片能够适应大型机械振动时,各种温度的变化,并且其成本比较低,适用范围比较广泛。

2.大型动力机械支撑结构分析技术

大型动力机械支撑结构也是产生振动的主要原因。通常,当支撑结构所具有的固有频率与大型动力机械振动的频率十分相近的时候,就会导致大行动力机械产生强烈的振动。

因此,要对大型动力机械进行隔振,就必须要对大型动力机械支撑结构进行分析,通过对支撑结构增加一定的附加部件,已达到增加支撑机构刚性的目的。如此,便可以提高大型动力机械支撑结构的固有频率,从而有效减轻大型动力机械的振动频率,以达到减轻振动的目的。

3.对大型动力机械固有频率进行调整

在对大型动力机械进行隔振时,可以通过对大型动力机械固有的频率进行调整。只有当它们之间的相互固有频率间隔比较远的时候,才能在一定程度上达到隔振的效果。

(二)大型动力机械噪声控制技术

在对大型动力机械噪声进行控制时,笔者认为主要通过隔声和吸声两种方式进行:

1.隔声控制

对大型动力机械噪声进行控制的技术中,隔声控制是最重要的手段之一。此种技术主要是通过运用一些材料、构建的方式,实现隔离空气中传播的噪声。通常,在运用此技术时,往往会采用隔声板的方式进行。

在使用隔声板进行隔声控制技术中,隔声的效率主要由隔声板的劲度控制,并且效率会受到噪声的频率变化而发生相反的变化。如:噪声频率升高,隔声效率则降低。在实际应用中,当隔声效率不断升高时,隔声板会随着自身质量的增大,而不断提升隔声量。当隔声效率继续升高到一定的阶段时,隔离板就会产生吻合效应。

隔离板的吻合效应主要是由隔离板的弹性而决定的。在隔离板弹性的作用下,随着大型动力机械的噪声不断增大时,在噪声声波的刺激下,隔声板就会发生弯曲振动,且此振动会沿着隔声板而前进。当此种弯曲波波长于空气的噪声波波长相等的时候,隔声板的两波就会产生共振,形成吻合效应。

2.吸声控制

吸声控制,也是对大型动力机械噪声控制的主要技术之一。在进行吸声控制时,首先要选额合适的材料,以多孔性材料作为首选。这样,噪声声波在通过多孔的吸声材料时,就在在多孔材料的作用下,使得声能量产生的振动能量转化为热能量,从而达到减少大型机械振动噪声的目的。

在选择好吸声材料之后,还要注意吸声材料的运用。通常,吸声材料运用广泛,可灵活运用;还可以作为管道衬垫降低通风系统的振动噪声;还可以作为辅助材料,运用在隔声罩的内表面,从而提高构建的细声量。

结束语

总而言之,大型动力机械促进了社会生产的发展,但同时也带来了严重的噪声污染。大型动力机械的振动噪声,不仅影响了人的身体健康,而且还会在一定程度上影响一些精密仪器的使用寿命。这就需要不断提高大型动力机械的振动噪声控制技术,通过大型机械振动控制与噪声控制的技术,不断达到隔振的效果,以减小大型动力机械所产生的振动噪声。

参考文献:

[1]位士安.大型动力机械振动噪声控制技术研究[D].沈阳工业大学,2008.

[2]陆思杰,刘松涛.大型动力机械振动噪声控制技术分析[J].科技致富向导,2015(17):93-93.

[3]张宇.大型动力机械结构噪声分析与治理[D].沈阳工业大学,2006.

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