船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案论文_张庆,刘漆胤

船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案论文_张庆,刘漆胤

摘要:船舶中的机械设备在运行过程中很容易产生严重的噪声,对船舶内及周边环境造成巨大危害,基于此,必须要找到控制船舶机械设备噪声的办法,在最大程度上降低其可能会造成的噪声污染和危害。本文分析了船舶机械设备噪声可能会对船员和机械设备本身所造成的危害,并以此为出发点,给出了相应的控制噪声方案,并进行了相应的说明和阐释。

关键词:船舶;机械设备;噪声控制;

引言:随着我国船舶制造业的快速发展,人们在追求船舶制造质量的同时对其舒适性的要求也越来越高。在船舶机械设备的运行过程中,产生的噪声问题对环境造成的危害也越来越大,已受到越来越多人的重视。其噪声主要来源于机械设备所产生的振动,因此,若想控制船舶机械设备的噪声必须要控制其在运行时所产生的振动,这样不但能降低噪音,还能防止机械设备出现老化现象,很好地提升其使用寿命。

1.船舶机械设备的噪声分析

1.1船舶机械设备的噪声对船员健康的损害

船舶机械设备所产生的噪声会对船员的身体健康产生多方面的损害,这主要体现在以下几个方面:

1)船舶机械设备所产生的噪声会导致船员的听力受到严重的损害,噪声会严重降低船员的听力,长期噪声则会导致产生幻听,给船员的心脑血管系统和神经系统产生诸多不利影响,导致其工作效率的急剧下降;

2)船员如果长时间处于噪声状态会出现中枢神经和心脑血管受损的情况,造成其长期失眠,视觉和听觉器官出现损伤,接着头晕、头痛、眼花、耳鸣、记忆力衰退等感官问题相继出现,继而引发船员身体上出现心脏病、高血压等严重不良后果。

1.2船舶机械设备的噪声对机械本身的损害

除了损害船员身体健康之外,船舶机械设备所产生的噪声会对船舶机械本身的正常运转产生不利影响,这主要体现在以下几个方面:

1)船舶机械设备的噪声大部分都是因机械设备之间发生振动所导致的,振动越严重产生的噪声就会越大,而严重的振动则会导致机械设备的部件出现损坏,导致其使用寿命的下降,给船舶的正常航行带来安全隐患,甚至造成不必要的经济损失;

2)船舶机械设备所产生的噪声会导致机械设备操作人员长期处于高噪声环境中,导致其健康受到损害,很容易发生事故,间接中也会造成机械设备受到损坏[1]。

2.船舶机械设备噪声的有效控制方案

2.1发动机噪声控制

为了有效降低船舶机械设备所产生的噪声,国家制定了限制船舶机械噪声的法律规定,船舶机械设备的控制需要低于规定的标准。船舶机械设备噪声主要来源于船舶的发动机,而随着船舶机械发动机配置的不断升级,其功率也变得越来越大,由此其产生的噪声分贝数也越来越高。因此,若想控制好船舶机械设备的噪声,发动机是其中的关键部分,控制发动机噪声需要做到以下几点:

1)发动机主要是通过自身振动来产生噪声的,因此,控制发动机噪声的重点是要减少其振动频率。为此,设计人员要加强发动机与机架连接处减震块的刚度,这样可以在很大程度上减少发动机在运行过程中所产生的振动,从而起到很好的降低噪声作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,设计人员还可以使用一个由耐热隔音材料制成的罩壳将发动机进行密封,这样也可以有效屏蔽发动机在运行时所产生的噪声;

2)在发动机的排气过程中,气体冲击发动机的排气管道也会发出不小的噪声。这是因为发动机排气管道都有拐弯,排放出的气体在拐弯处会在所产生气压的冲击下出现双重噪声辐射。因此,为了减少发动机排气过程中的噪声,发动机在设计时必须要保证排气管道顺畅光滑,以避免双重噪声的出现;

3)此外,发动机在燃烧的过程中也会产生不小的噪声,这是因为发动机气缸内气压过大,造成气缸压力上升所导致的。这时需要找出发动机的喷油规律,以此为基础对喷油提前角作出科学设置,并科学配置可燃混合气体的比例从而降低发动机燃烧过程中所产生的噪音。

2.2驾驶室噪声控制

驾驶室是很多船舶机械设备的配置所在,驾驶室中总是有许多船员在操作机器驾驶船只。因为其中有许多机械设备,所以船舶的驾驶室在航行中也总伴随着噪声污染。若这些噪声不能得到有效控制将会对在驾驶室工作船员的身心健康产生巨大的危害,导致其出现反应变慢、驾驶疲劳的情况,出现安全隐患的风险将因此大大提升,因此,严格控制驾驶室中的噪声是十分必要的,这需要做到以下几点:

1)驾驶室内需要合理的进行结构设计,可以在驾驶室内采用一定的隔音措施,尤其需要对驾驶室内的地板进行密封处理,并对驾驶室底部、操作杆和窗玻璃进行严格的密封设计,保证其与外界具备可靠的隔离性,因为即便是一个细小的空洞,外界的噪声都可能通过这个空洞传入到驾驶室中,造成驾驶室内的机械板件发生振动,并同时与外界发动机所发出的噪声产生叠加,导致驾驶室内出现混响;

2)驾驶室板壁上若出现了缝隙,可以使用高弹性隔音材料密封,并在驾驶室门板周围覆盖一些吸声材料,同时还可以在驾驶室和发动机间安装减震器,以降低噪声所带来的不良影响。

2.3系统噪声控制

系统噪声主要分传动系统噪声和液压系统噪声两部分,介绍如下:

1)传动系统噪声主要是因为变速齿轮啮合和传动轴旋转的振动所导致的,此时可以采用以下方法来抑制传动系统所产生的噪声:选用一个运行时噪声低的变速器,同时在发动机与变速箱、底盘和后桥主减速器的连接处采用柔性连接的方式,对传动轴的平衡度实施有效控制,以此在确保传动系统操作平衡性的同时降低其由于扭转振动所产生的噪声;

2)液压系统噪声是因为液压设备在高速高压运行状态下所产生的,并且随着设备技术的提高,其在运行时所产生的噪声分贝也越来越高,正常情况下,如果液压装置中出现高噪声,其工作状态会因此而受到影响,系统内部零部件的性能和寿命也将受到不同程度的损坏。液压系统产生噪声的原因与其系统类型、系统内流体流向和系统内压力有关。因此,为了降低船舶液压系统所发出的噪声,设计人员需要合理运用降低压力的方式,合理设计液压系统油泵的结构,使其受到的冲击减到最低,并尽量降低因此而产生的振动[2]。

总结:综上所述,本文集中研究了船舶机械设备噪声所造成的危害及相应的控制噪声方案,通过研究发现,针对船舶机械设备噪声所造成的危害需要采用控制船舶机械中的发动机噪声、驾驶室噪声和系统噪声的方式才能很好的将问题解决。希望本文的研究可以促进我国船舶机械行业在设备噪声控制技术上能够取得质的提升,为我国船舶制造业取得更长远的发展做出贡献。

参考文献:

[1]王文双.船舶机械噪声控制[J].黑龙江科技信息,2016(21):46.

[2]曹海健,叶华,崔元桃.船舶机械噪声控制策略浅析[J].中国高新技术企业,2013(16):103-104.

论文作者:张庆,刘漆胤

论文发表刊物:《科技中国》2018年3期

论文发表时间:2018/8/6

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