机械加工噪声与振动控制

机械加工车间的噪声分析

  该车间为一大型标准工业厂房。长宽高，预应力钢筋混凝土屋架，屋架下弦高; 桥式吊车台， 生产任务主要是对大型金属容器罐进行铆、焊、磨光，金属板材、线材的气焊、气割、压轧、冲压等。除轧机和供电设备以 外，其余生产工具和作业点并不固定，属于半流动性生产，所以噪声源位置经常变动，呈不规则分布。正常开工时，人在车间内讲话、交谈困难，总的主观感觉是“震耳欲聋”。

  根据我国《工业企业噪声控制设计规范》 （GB/T50087-2003），采用 NR80" 噪声评价曲线，8小时作业区域允许噪声声压级≤85dB(A)， 最高不超过115dB(A)。车间的平均噪声频谱与NR80 噪声评价曲线进行比较，作为降噪设计的依据。

  机械加工车间降噪措施综合而言，噪声治理可以从噪声声源、噪声传播途径和受声位置三方面进行。一般可用隔声罩或设备外包隔声材料来降低噪声源的影响。

噪声控制

  对于受声位置所接收的噪声，有近似的噪声声压级为直达声项，它随距离增加呈平方衰减，为众多反射声提供的混响声项，它不随位置变化，只取决于室内的表面积和吸声布置。以混响半径，表示在此距离直达声与混响声对声压级的贡献相当。所以，当受声位置距声源较近而小于混响半径时，应以隔绝直达声为宜；而当受声位置离声源较远而大于混响半径; 时，应以吸声降低混响声为宜。

振动控制

1)隔振

  利用振动元件、振源与支撑基础阻抗的不匹配性，以降低振动传播的措施。隔振技术常应用在振动源附近，把振动能量限制在振源上，不向外界扩散，以免激发其他构件的振动引发空气声及结构固体传声；隔振措施同样应用在设备防护上，把需要低振动的物体同振动环境隔开，避免物体受振动的影响。在以钢弹簧为主要减振结构的设计中，还应该考虑阻尼的作用。特别是对启动过程中变速的机械，设计隔振器时应加阻尼措施，以免经过共振频率时振动过大。 

2)阻尼

  阻尼是通过粘滞效应或摩擦作用把振动能量转换成热能而耗散的措施。阻尼能抑制振动物体产生共振和降低振动物体在共振频率区的振幅，具体措施就是提高构件的阻尼或在构件上铺设阻尼材料和阻尼结构。对冲击性振动，阻尼机构能有效地降低冲击激发引起的振动响应。电子吸振器是另一种类型的吸振设备。它的吸振原理与上述隔振、阻尼不同，它是利用电子设备产生一个与原来振动振幅相等、相位相反的振动，来抵销原来振动以达到降低振动的目的。隔振设备和阻尼设备的功能是差不多的，两者是相辅相成的。

  阻尼隔振结构：

减振平台

  机械加工设备均有刚性基础结构，但是该结构仅仅满足设备运转过程的基础配重要求。而在采取减振机构后，设备底座往往是与基础脱离。设备运转过程中设备的中心随设备的构建的运动而产生变化。减振平台的作用在于增加基础的刚性，减少冲击、挤压设备的振动幅度，提高设备加工精度，同样减振平台可根据设备执行机构调整，改变振源的整体共振频率与水泥基础错开，增加隔振效果。

  阻尼减振结构示意图：

  机械加工工业噪声与振动控制往往是相辅相成的，噪声的产生是由于设备部件的振动产生的。为了控制噪音污染，机械工业噪机械加工设声治理过程需要结合噪声与振动的影响评估后进行。

  机械工业噪声治理过程中还应保证：

    1）治理后设备的正常运转；

    2）新增降噪措施后，机械设备能耗不增加的原则；

    3）降噪措施根据人体操作要求设计，避免措施对人员作业的干扰；

    4）降噪措施必须符合设备的生产、维护便利；

    5）噪声与振动控制措施合理、经济、高效原则。

食品工业噪声治理流程