Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Для уменьшения механического шума необходимо: заменять ударные процессы и механизмы безударными, например, применять оборудование с гидроприводом вместо оборудования с кривошициыми и эксцентриковыми приводами; штамповку — прессованием, клепку †сварк, обрубку — резкой и т. д.; заменять возвратно-поступательное движение деталей равномерным вращательным движением; применять вместо прямозубых шестерен косозубыв и шевронные, а также повышать класс точности обработки и уменьшать шероховатость поверхности шесте., рен; так, ликвидация погрешностей в зацеплении шестерен дает снижение шума на 5 — 10 дБ; замена прямозубых шестерен шевроннымн — б дБ; по возможноств заменять зубчатые и цепные передачи клнноременнымн и аубчато-ременными, например, зубчатую перелечу на клииоременную, что снижает шум на 1Π— 14 лЬ; заменять, когда зто возможно, подшипники качения нз подшипники сколгоксннн; эго снижает шум на 10— 15 дБ; но возможности заменять металлические летали деталнмн нз илзе~масс и других незнучных материалов либо нс1 смежать соударяемые и трущиеся металлические детали с деталями из незвучных материалов, например, применять текстолитовые илн капроновые шестерни в паре со стальными; так, замена одяой нз стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум иа !Π— 12 дБ; использовать пластмассы прн изготовлении деталей корпусов, что дает хорошие рсзультаты; например, замена стальных крышек редуктора пластмассовыми приводит к сниженшо шума на 2 — б дБ на средних частотах и на 7--10 дБ на высоких, особенно неприятных для слухового восприятия; при выборе металла для изготовления деталей необходимо учитывать, что внутреннее трение в различных металлах неодинаково, а следовательно, различна звучность; например, обы шая углеродистая сталь, легированная сталь являются более звучными, чем чугун; ' большим трепнем обладают после закалки сплавы из марганца с 15 †2 меди и магниевые сплавы; детали из ннх при ударах звучат глухо н ослабленно; хромирование стальных деталей, например турбинных ловаток, уменьшает их звучность; при увеличении температуры металлов на 100 †1' С они становятся менее звучными; более широко применять принудительное смазывание трущимся поверхностей в со гле юшках; применять балзнспровк) ьрзпгзюшнхся элементов машин; использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях, чтобы исключить нли уменьшить передачи колебаний от одной детали нлн части агрегата к другой; так, при правке металлических листов наковальню нужно устанавливать на прокладку из демпфируюшего материала.
Установка мягких прокладок в местах падения деталей с конвейера нлн сбрасывания со станков, прокат ных станов может существенно ослабить шум. У прутковых автоматов и револьверных станков ис. точннком шума являются трубы, в которых вращается' прутковый материал. Для снижения этого шума приме.
няют различные' конструкции малошумных труб; днух-. стеиные трубы, между которыми проложена резица, трубы с наружной поверхностью, обернутой, раап- иой, и т. п. Для уменьшения шума, возникаюгцего прн работе . галтоночных барабанов, дробнлок, шаровых мельниц '. ' н других устройств, наружные стенки барабана.обляцо- вывают листовой резиной, асбестовым картоном или дру гимн подобными демпфируюшимн материалами; уста- навливают резиновые прокладки между корпусом и бро- яефутеровкой барабана и звуконзолируюшие оболочки на расстоянии от корпуса барабана.
Аэродинамические шумы. Аэродинамические процес- сы играют большую роль в современной технике. Как правило, всякое течение газа или жидкости сопровож- дается шумом, поэтому с повышенным аэродинамиче- ским шумом приходится встречаться часто. Эти Шумы являютея главной составляющей шума вентиляторон,' воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпускои' пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания и т.
и. Ко всем источнпкам аэродинамического шума отно- сятся: вихревые процессы в потоке рабочей среды; ко- лебания среды, вызываемые вращением лопастных ко- лес; пульсация давления рабочей среды; колебания сре- ды, вызываемые неоднородностью потока, поступающе- го на лопатки колес. При движении тела в воздушной или газовой среде, при обдувании тела потоком среды вблизи поверхности тела периодически образуются вихри (рнс.
51,а). Воз- никающие при срыве вихрей сжатия и разрежения сре- ды распространяются в ниде звуковой волны. Такой звук называется вихревым. Частота вихревого звука (Гц) выражается формулой ~ =Ьп(э/В), где Бп — число Струхаля, определяемое опытным путем1 о — скорость потока, и/с„'0 — проекция ширины лобр. вой поверхности тела на плоскость, нерпендикулярнуюо1 для шара и цилиндра величиной 0 являются их диа-.
метры. 18$ ЯРЯСЬ' 'ДД~~~~Р~~у';- ф)~ "р л ф 4ртр/артур ф Рнс. дь Оррвэовлии» вор дв линэтското шунв: а — внкревол. Π— и:уи от неаднороднс тн в .окэ; в — шун струи: / — препнтсэвис; у — ноле скорое» П в врсолкэ нов лвндекйи. д — о ше, в относитель- нов1 дввшспнн; 4 — лопатке колеса; д — ввпрввлепие Врвэденнв Вихревой шум прв обтекании тел сложной формы имеет сплошной спектр.
Звуковая мощность вихревого шума (Вт) о /)г (14) где й — коэффициент, зависящий от формы тела н режима течения; С, — коэффициент лобового сопротивления. Из формулы (!4) видно, что для уменьшения вихревого шума необходимо прежде всего уменьшить скорости обтекании н улучшить аэродинамику тел. Для машин с вращающимися рабочими колесами '(вентиляторов, турбин и т. д.) имеет место шум от не'однородного потока. !.!годно!эодпость потока на входе и колесо или па его игхоцс, возникающая пз-за плохо обтекаемых деталей, конструкции нли направляющего аппарата, приводит к нестацнонарному обтеканию лопаток колеса н неподвижных элементов, расположенных у колеса и, как следствие этого, к шуму от неоднородности потока (шуму от препятствий в потоке, лопаточном, сиренному шуму), Й умообразование от неоднородности потока, так же как и вихревой шум, вызывается пульсациями давления на препятствиях и лопатках (рис.
51,б). В относительном движении скорость на входе в ко- лесо равна геометрической сумме скорости в абсолют- ном движении и окружной скорости. При попадании лопатки в аэродинамическую тень от препятствия (впав дина на профиле абсолютных скоростей) относительная скорость изменяется по величине и направлению, что способствует изменению угла атаки, а следовательно, и вектора силы, действующей на лопатку, что вызывает появление звукового импульса. Звуковую мощность шума от неоднородности потока также определяют выражением (14), поскольку природа обоих шумов одинакова. Ш> и от неоднородности потока .носит дискретный характер, причем в спектре- обйтуио' имеется несколько составляющих (гармоник) ,г = шла/60, (15),' где т — номер составляющей (лу =1, 2, 3,...); л — час- ' тота вращения, об/мин; а — число лопаток колеса, . Борьбу с шумом от неоднородности потока наедут-по', ' пути улучшения аэродинамических характеристиК мйшин.
В спектрах шума турбомашнн, например вентиля; ,торов, можно различать несколько областей (рис. 52;а)4 1) область частот механического шума (/), кратных п=60 об/с; 2) область шума от неоднородности потока (// с /и /а и т. д.); 3) область вихревого шума (Ш). Уровень звуковой мощности шума вентилятора, определяемый по СНнП П-12-77, зависит от полного давления Н (кгс/мд) и производительности вентилятора !/ (м'/ч), а также от критерия шумности Е, характери аующего шумность выбранного типа вентиляторов (К=. =35 —:50 дБ): Х.р — — Х+251яо+ 10!и В двигателях внутреннего сгорания основным источ-.
ником шума является шум систем выпуска и впускал а также шум, излучаемый корпусом двигателя. Выхлоп двигателей создает наибольший шум, интенсивность которого и спектр зависят от числа выхлопов в секунду, продолжительности выхлопа, конструкции, системы выхлопа и мощности двигателя. Шум впуска .:,. и корпусный шум по своей интенсивности нйже шума выхлопа (рис. 52,б). В спектрах шума двигателей присутствует значительное количество дискретных составляющих, кратных яис- бо МГП абба 5ПО гаП еоа МОО Юаптпа баа хгч Г,дб па уоо дз уаб абп Й5а х5аупварауаоооаууд д/ с,дб узо 52П гп Лп Ма ГД бап 5а5осттаоабуооатагуаауапута о) Рмс. Еа Свектрм шума всточмввов аеродввшекческого вроисхомдеивис в — вевтичаторе: а — мотовикаетвого двигатели; е — гту: 5, у — мтм вмоус- Ва; Л вЂ” шум от «орвуса; 4 — шум арв ирокручваа'шв вала двигатели готе /ь равной числу выхлопов в секунду.