首页

  1. 首页
  2. 废气处理
  3. 内容

机械噪声及其控制

机械噪声(mechanicalnoise)是由于固体的机械部件振动产生的。如冲床的冲压声、锻锤的锻打声、车床的切削声、齿轮啮合声等都属于机械噪声。机械噪声来源于机械部件之间的交变力,按其特性一般分为三类:撞击力、摩擦力和周期性作用力。例如锻锤是以撞击力为主,砂轮是以摩擦力为主,偏心轮以周期性作用力为主,而齿轮啮合则同时兼有这三种力的作用。机械部件分别在这三种力作用下振动产生的噪声分别称:撞击噪声、摩擦噪声和周期作用力激发噪声。

1.撞击噪声

利用冲击力做功的机械(如冲床、锻锤和凿岩机等)在工作时,会产生由撞击引起的脉冲噪声,称之为撞击噪声(impactingnoise)。现以锻锤为例分析撞击噪声的发声机制,有以下四种:①撞击瞬间,由于物体间的高速流动空气所引起的喷射噪声;②撞击瞬间,在锤头、锤模、铁钻碰撞面上产生突然变形,以至在该面附近激发强的压力脉冲噪声;③撞击瞬时,由于部件表面的变形,在这些部件表面的侧向产生突然的膨胀,形成向外辐射的压力脉冲噪声;④撞击后引起的受撞部件结构共振所激发的结构噪声。

以上四种噪声,以结构噪声影响最强,其辐射噪声的维持时间最长,可达100毫秒。撞击激励频率与撞击的物理过程有关,较硬的光滑物体相撞、则作用时间短,作用力大,激励的频带宽,激发的振动方式就多,呈宽频带撞击噪声;较软的不光滑的物体相撞,则作用时间长,作用力小,激励的频带窄,激发的振动方式少。如冷锻或空气锤就比热锻辐射较强的撞击噪声,且具有较多的频率成分(向高频范Χ发展)。另外三种机制产生的撞击噪声是在撞击瞬间产生的一次压力脉冲,其强度很高,在锻锤附近可达155dB(A),但其维持时间较短,最长不过几毫秒。

其它类似的机械撞击,如冲床的冲压声、凿岩机中活塞与扦杆的撞击声、金属的互碰声等均是以结构在撞击后的鸣响声为主。所以,结构噪声在整个撞击噪声中占有重要地λ。降低结构噪声是控制撞击噪声的主要途径,其具体措施是增加结构的阻尼。

2.摩擦噪声

物体在一定压力下相互接触并作相对运动时,则物体之间产生摩擦,摩擦力以反运动方向在接触面上作用于物体。摩擦能激发物体振动并发出声音。如二胡与提琴,就是弓丝在琴弦上摩擦引起琴弦振动并激发琴体共振而发声的。但是,工业生产和日常生活中所产生的摩擦声多是令人生厌的噪声,如汽车的刹车声等,我们称之为摩擦噪声(fricativenoise)。

摩擦噪声产生的过程大致如下,ÿ当一个物体滑过另一个物体时,这个物体受到使其运动的拉力与阻碍运动的摩擦力的两种作用,使物体变形。当作用力继续增加,形变相应增大,形变弹力最终克服静摩擦力,于是产生“跳脱”。所ν跳脱就是物体以跳跃形式λ移到新的λ置上,弹性变形也就消失了,以后整个过程又照原样重复。物体连续跳脱而产生张驰振动就是由摩擦引起的振动。摩擦引起的张弛振动强度与摩擦力有关,摩擦力大则振动幅值大。但张弛振动频率与摩擦力大小无关。当张弛振动频率等于物体固有频率时,产生共振,便形成强烈的振动和噪声。

车刀切削金属时,会产生类似轧轧的声音,这是车刀受到加工件横向摩擦力与车屑纵向摩擦力作用而引起振动的结果。这种振动是有害的,不仅使加工面质量变坏,且使车刀磨损增大。调节进刀速度和深度,加入切削液,或改进车刀形状,能避免这种现象。

克服摩擦噪声的基本方法是减小摩擦力,一般施加润滑剂能减小摩擦噪声,如齿轮、轴承等不可在缺油状态下工作,否则噪声就高。

3.周期作用力激发噪声

在旋转机械中常常存在着周期性作用力(periodicforce)。最简单的周期力是由于转动轴、飞轮等转动系统的静、动态不平衡所引起的偏心力。这种作用力正比于转动系统的质量和静、动态的合成偏心距,也正比于转动角速度的平方。当转动系统转速达到其临界转速时,则该系统自身便产生极大振动,并将振动力传递到与其相连的其它机械部分,激起强烈的机械振动和噪声。周期力的作用会由于机件缝隙的存在、结构刚度不够或磨损严重而增大,又进一步增强撞击和摩擦而激发更强的机械振动和噪声。
 

相关文章

回到顶部
请复制以下网址分享
机械噪声及其控制
http://m.civilcn.com/huanbao/hblw/feiqi/1447749618262070.html