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摘要:现在工业化的进度随着社会的不断发展而不断进步,国家的主要工业当中机械化程度是生产力是否能够得到有效提高的根本保障。近代工业发展十分迅速,但是在快速的增长的过程中也出现了很多问题,比如其中噪声污染就愈发的严重了。针对这一现象,必须采取行之有效的降噪策略,现在比较先进的是减振降噪技术。文章讨论了机械产品设计过程中如何采取措施来降低噪声,从噪声来源和传播途径进行降噪处理。在具体操作过程中表现为使用合理的材料,同时优化机械结构来减少噪声来源,声音传播途径中使用吸声技术和隔声隔振等技术,增加机械产品寿命的同时优化车间的生产环境。
关键字:减振降噪;机械设计;噪声污染
1、前言
三大污染当中的噪声污染会对人体造成严重的危害,而现在快速发展的工业化过程中,工业机械化会对生产力的提高有着直接性的影响,机械化的发展可能会带来严重的噪声污染。现在机械设备已经广泛应用,其中噪声污染的问题也普遍存在。噪声污染根据生源的种类可以分为空气动力性噪声以及机械性噪声。文章针对如何解决噪声问题进行探讨,使用吸声技术和隔声技术等技术来弥补机械设备对于噪声处理的不足。
2、噪声来源
根据噪声产生原因的不同,一般将噪声划分为空气动力性噪声源和机械性噪声源。其中空气动力性噪声源是气流和物体相互作用产生噪声,比如高速气流流经某物的时候发出大量声响。这种声源产生的噪声主要是喷射噪声旋转噪声以及涡流噪声,也包括一些不常见的燃烧噪声以及激波噪声等。机械性噪声源则是因为固体振动发出的声音,固体发生撞击或者摩擦,以及受到交变的机械应力或者磁性应力的情况下,齿轮或者轴承等会相互碰撞,进而发生振动,这就会导致机械噪声的产生。机械噪声包括撞击噪声摩擦噪声和齿轮噪声等。机械噪声有着比较大的涵盖范围,转动系统产生的振动噪声以及建筑工程产生的绝大多数噪声都属于机械噪声。
3、声源控制
从声源的角度对噪声污染进行控制,主要包括控制选材,降低结构噪声影响等。
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3.1优化选材
选择机械设备需要应用到的材料的时候,首先需要考察其在物理化学以及力学等方面的性能,同时也要兼具经济因素的考虑。考虑了这些最基本的因素之后,可以重点从降低噪声的角度进行考虑,将材料的内阻尼性能进行筛查对比。振荡力若会影响材料的性质,或者直接对材料产生作用的时候,材料的内部也会直接性的吸收分子能量,构件振动能力会受到不动程度抑制,内阻尼的特性在这一点上表现的十分良好。机械设计的过程中应用最多的材料是铜铁铝之类的金属材料,这些材料一般有着比较小的内阻尼系数,振动的时候能量的消耗一般也是比较小的,激荡力也可以有效的发生作用,所以一般材料的表面会出现比较严重的噪声问题。同时内阻尼系数比较高的一些减振合金或者高分子材料在发生激荡力作用的时候,合金的内湖会用摩擦的方式来将振动的能量转变为热能散发开,进而有效的降噪。为了达到充分的降噪能力,一般使用齿轮的时候选择非金属材料制作的齿轮,这样可以行之有效的降低噪声强度,而且在一些面粉厂或者水泥厂之类粉尘很多的工厂当中,如果选择非金属材料的齿轮,可以有效的降低粉尘对于环境产生的影响,同时也能够通过噪声来营造一个比较良好的工作环境。
3.2降低结构噪声影响
结构噪声是指通过结构传播的噪声,这也是一种不暴露在空气当中的噪声辐射源。一般运转当中的机械设备都会产生不同程度的结构噪声,而要降低这一影响,一般可以采用对设计进行优化的方式。
3.2.1降低振动筛噪声
很多旋转机械设备当中,最主要的噪声源是振动筛产生的噪声。一般工厂当中都是通过减振器的安装来降低结构噪声的强度,同时也可以改变轴承滚动体的结构,一定程度上降低结构噪声的强度。在这一过程中,如果轴承当中没有很大的运动强度,则可以选择减振器的方法,将减振器安装在轴承和筛体当中,设置合适的减振器参数来获得设备的正确频率,确保有着稳定的振幅,进而能保证在不影响振动机器工作的同时也能够达到降噪的效果。减振器对于降噪的效果明显,即使是小型的振动器,也可以降低六分贝左右的噪声,对于一些大型的振动筛则会有着更加明显的降噪效果。
3.2.2降低齿轮噪声
齿轮当中发出噪声一般是因为齿轮在运动过程中会出现装机和摩擦进而引起齿轮的振动,振动会导致出现齿轮噪声。齿轮噪声有非常多的控制因素,比如齿轮的尺寸和精细程度以及机油的质量等。想要控制齿轮的噪声一般有三种方法,使用均匀传递力、检修齿轮、控制选材。在经济允许的情况下,如果使用均匀传递力不会影响到生产效果,则可以使用均匀传递力的斜齿轮来代替直齿轮,进而降低载荷冲击的效果,平稳的进行运动,避免了共振的同时降低了噪声。有时候采用的齿轮质量上有所缺陷,而定期的对齿轮进行检修则可以一定程度上弥补这些缺陷,可以确保齿轮始终处于一个不错的工作状态,进而降低齿轮撞击的力度。同时最好使用一些高分子的材料以及阻尼合金制作的齿轮,条件允许的情况下可以使用木质材料。
4、控制噪声传播
要控制噪声,除了可以通过对声源进行控制之外还可以对传播途径进行控制。控制传播途径的主要技术包括吸声、隔声、消声以及隔振等技术。
4.1吸声技术
吸声技术应用的过程中利用了吸声材料的导热性以及粘滞性等性能,通过内摩擦作用来缓解声音携带的能量。首先将携带了能量的声波导入到含有空隙的吸声材料当中,随后通过纤维振动和空气振动来将声音转化为热能,再将热能散发出去。隔声技术是采用了一系列能够隔绝声音的材料来进行隔声,或者有时也会采用隔声结构,最终目标是阻挡声音传播。一般为了达到比较好的降噪效果,会将吸声技术和隔声技术综合应用起来。针对传播途径来降低机械设备噪声的话,最好的方法是在建设厂房的时候就在墙体上安装吸声材料。常用的吸声材料包括吸声面隔声套以及隔声屏等。在使用这些材料之前也要进行一些其他措施来确保其能够物尽其用,达到更好的隔声效果。
4.2消声技术
为了降低噪声,很多厂家会选择使用消声装置。消声装置当中被动消声的控制手段已经趋于成熟,主动消声技术也具有非常高的针对性,在进行精细设备和高端设备进行是应用的过程中就可以发挥非常大的优势。消声装置当中最为常见也是最常用到的就是消声器,包括小孔消声器、阻性消声器以及抗性消声器等等,安装之后可以有效的控制动力性噪声,有效的阻止噪声传播。
5、结束语
机械产品的应用越来越广泛,其应用在大幅度提高国家工业机械化水平的同时也产生了大量的振动噪声污染,这降低了生产环境质量的同时也直接影响到了设备的使用寿命。减振降噪是生产过程中必须要注意的一个环节。现在有关的科学研究不断的深入发展,减振降噪的技术研究也逐渐的成熟成体系,高强度高阻尼高精度的工业材料逐渐被研发出来用以改造生产过程,这些成果在工业当中的应用有着十分有效的改良效果。
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论文作者:张丽仙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/20
标签:噪声论文; 齿轮论文; 噪声污染论文; 降噪论文; 阻尼论文; 材料论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第20期论文;