機(jī)械加工噪聲與振動控制

機(jī)械加工車間的噪聲分析
該車間為一大型標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)廠房。長寬高,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架,屋架下弦高; 橋式吊車臺, 生產(chǎn)任務(wù)主要是對大型金屬容器罐進(jìn)行鉚、焊、磨光,金屬板材、線材的氣焊、氣割、壓軋、沖壓等。除軋機(jī)和供電設(shè)備以 外,其余生產(chǎn)工具和作業(yè)點(diǎn)并不固定,屬于半流動性生產(chǎn),所以噪聲源位置經(jīng)常變動,呈不規(guī)則分布。正常開工時(shí),人在車間內(nèi)講話、交談困難,總的主觀感覺是“震耳欲聾”。
根據(jù)我國《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB/T50087-2003),采用 NR80" 噪聲評價(jià)曲線,8小時(shí)作業(yè)區(qū)域允許噪聲聲壓級≤85dB(A), 最高不超過115dB(A)。車間的平均噪聲頻譜與NR80 噪聲評價(jià)曲線進(jìn)行比較,作為降噪設(shè)計(jì)的依據(jù)。
機(jī)械加工車間降噪措施綜合而言,噪聲治理可以從噪聲聲源、噪聲傳播途徑和受聲位置三方面進(jìn)行。一般可用隔聲罩或設(shè)備外包隔聲材料來降低噪聲源的影響。
噪聲控制
對于受聲位置所接收的噪聲,有近似的噪聲聲壓級為直達(dá)聲項(xiàng),它隨距離增加呈平方衰減,為眾多反射聲提供的混響聲項(xiàng),它不隨位置變化,只取決于室內(nèi)的表面積和吸聲布置。以混響半徑,表示在此距離直達(dá)聲與混響聲對聲壓級的貢獻(xiàn)相當(dāng)。所以,當(dāng)受聲位置距聲源較近而小于混響半徑時(shí),應(yīng)以隔絕直達(dá)聲為宜;而當(dāng)受聲位置離聲源較遠(yuǎn)而大于混響半徑; 時(shí),應(yīng)以吸聲降低混響聲為宜。


振動控制
1)隔振
利用振動元件、振源與支撐基礎(chǔ)阻抗的不匹配性,以降低振動傳播的措施。隔振技術(shù)常應(yīng)用在振動源附近,把振動能量限制在振源上,不向外界擴(kuò)散,以免激發(fā)其他構(gòu)件的振動引發(fā)空氣聲及結(jié)構(gòu)固體傳聲;隔振措施同樣應(yīng)用在設(shè)備防護(hù)上,把需要低振動的物體同振動環(huán)境隔開,避免物體受振動的影響。在以鋼彈簧為主要減振結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,還應(yīng)該考慮阻尼的作用。特別是對啟動過程中變速的機(jī)械,設(shè)計(jì)隔振器時(shí)應(yīng)加阻尼措施,以免經(jīng)過共振頻率時(shí)振動過大。?
2)阻尼
阻尼是通過粘滯效應(yīng)或摩擦作用把振動能量轉(zhuǎn)換成熱能而耗散的措施。阻尼能抑制振動物體產(chǎn)生共振和降低振動物體在共振頻率區(qū)的振幅,具體措施就是提高構(gòu)件的阻尼或在構(gòu)件上鋪設(shè)阻尼材料和阻尼結(jié)構(gòu)。對沖擊性振動,阻尼機(jī)構(gòu)能有效地降低沖擊激發(fā)引起的振動響應(yīng)。電子吸振器是另一種類型的吸振設(shè)備。它的吸振原理與上述隔振、阻尼不同,它是利用電子設(shè)備產(chǎn)生一個與原來振動振幅相等、相位相反的振動,來抵銷原來振動以達(dá)到降低振動的目的。隔振設(shè)備和阻尼設(shè)備的功能是差不多的,兩者是相輔相成的。
阻尼隔振結(jié)構(gòu):

減振平臺
機(jī)械加工設(shè)備均有剛性基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),但是該結(jié)構(gòu)僅僅滿足設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程的基礎(chǔ)配重要求。而在采取減振機(jī)構(gòu)后,設(shè)備底座往往是與基礎(chǔ)脫離。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中設(shè)備的中心隨設(shè)備的構(gòu)建的運(yùn)動而產(chǎn)生變化。減振平臺的作用在于增加基礎(chǔ)的剛性,減少沖擊、擠壓設(shè)備的振動幅度,提高設(shè)備加工精度,同樣減振平臺可根據(jù)設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整,改變振源的整體共振頻率與水泥基礎(chǔ)錯開,增加隔振效果。
阻尼減振結(jié)構(gòu)示意圖:

機(jī)械加工工業(yè)噪聲與振動控制往往是相輔相成的,噪聲的產(chǎn)生是由于設(shè)備部件的振動產(chǎn)生的。為了控制噪音污染,機(jī)械工業(yè)噪機(jī)械加工設(shè)聲治理過程需要結(jié)合噪聲與振動的影響評估后進(jìn)行。
機(jī)械工業(yè)噪聲治理過程中還應(yīng)保證:
1)治理后設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn);
2)新增降噪措施后,機(jī)械設(shè)備能耗不增加的原則;
3)降噪措施根據(jù)人體操作要求設(shè)計(jì),避免措施對人員作業(yè)的干擾;
4)降噪措施必須符合設(shè)備的生產(chǎn)、維護(hù)便利;
5)噪聲與振動控制措施合理、經(jīng)濟(jì)、高效原則。
食品工業(yè)噪聲治理流程
