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机械噪声的控制方法
发布时间:2024-10-11 点击数:55

从噪声的定义知道,可从声源、路径和受者三个环节控制机械噪声。声源和噪声传递的路径可能有多个,受者在大多数情况下是人,也可能是其他生物或者仪器设备和建筑物等。通过对这三个环节的分析,采取相应的措施以减小声源对受者的危害,称为噪声控制。

对机械噪声的控制,最根本的办法是对噪声源本身的控制。声源种类不同,其控制方法也不同。对机械结构噪声源主要是控制机械的振动,包括机械振动本身的控制和机械振动传播的控制(即固体声传播控制),前者是机械系统的设计问题,后者则是隔振措施的设计问题。对空气动力性噪声源要控制气体振动的产生,要防止气体中的压力突变和涡流等。

为了控制振源,在机械的技术设计阶段中,应该将噪声作为重要的设计指标,根据设计图纸对噪声做出预报,若不能达到预期的目标,则进行修改,以实现机械的低噪声设计。在低噪声结构设计中,要对那些可能出现交变力的工作方式、工作过程或零部件(包括构形、材料、加工等)给予足够重视。例如,用连续运动代替不连续运动,以减少运动部件之间的撞击;改变接触部件表面材料特性,在接触表面采用软材料以延长力的作用时间;改善运动部件的平衡,或避免高转速、高加速度工作,以减小旋转失衡引起的振动;用液压代替机械力的传递:管道的进出口要有足够的截面以保持较低的流速;流体管道内形状、光洁度要适合于流动并且无障碍,管道之间要光滑过渡,弯头半径尽量取大值;尽量应用比重大和内阻尼高的材料(如橡胶、塑料);提高相互滑动或滚动的表面加工精度等。

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对于运行中的高噪声机械设备,必须通过测量分析,识别主要的噪声源,并根据其特性采取相应的措施。若现有相应的低噪声机械设备,则可立即更换,否则,可以将某些部件改进为上述低噪声结构的形式。当结构修改有困难时,可采用动力吸振器、将机器-基础系统的固有频率与外激励力的频率错开或增加结构中的阻尼等被动减振措施,或采用振动主动控制的措施以降低噪声源本身的振动。当振源为大面积板件时,可改为开孔板或金属网络等,以降低声源向外辐射的面积,达到降低噪声的目的。

控制噪声传播的途径是噪声控制的另一个环节。通过限制和改变噪声的传播途径,使噪声在传播的过程中衰减,以达到减少传递到受者能量的目的。控制声音在室内外、结构内和管道内的传播可以利用障壁、吸声材料、刚性结构的断面突变、阻塞孔洞、消声器、隔声罩、用封闭的隔声间使噪声局限在声源附近等方法。

当降低噪声的技术措施不能满足要求时,必须对受者采取防护措施。通常采用的方法有减少受者在噪声中逗留的时间,戴耳塞、耳罩或头盔,以及建造隔声控制室等。

以上提到的噪声控制方法中不需要使用额外的能源,称为噪声被动控制。当上述方法不能达到预期目的时,可利用声的波动性,根据声波干涉原理,由电子线路产生一个与噪声相位相反的声波,通过声波的干涉抵消噪声,达到降低噪声的目的,这是噪声主动控制的方法。

近年来,随着计算机技术的发展,噪声主动控制的方法发展迅速。需要着重指出的是,噪声控制的方法中最直接、最有效、最经济的措施就是降低声源噪声。因此,噪声控制的一切努力和措施首先必须在发声地考虑低噪声设计。



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