機(jī)械消音降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究

機(jī)械消音降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究摘要：隨著工業(yè)水平的不斷提高，越來越多的機(jī)械設(shè)備運(yùn)用到生產(chǎn)生活中。隨之而來的一些問題困擾著使用者和研發(fā)者，影響著周圍的環(huán)境，其中噪音問題就是一個(gè)突出例子。如何利用機(jī)械消音降噪設(shè)備為人類維持相對(duì)較好的生活環(huán)境成了許多相關(guān)研究人員的一個(gè)夙愿。關(guān)鍵詞：機(jī)械消音降噪；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引言噪聲是指對(duì)人們學(xué)習(xí)、生活、工作等活動(dòng)嚴(yán)生干擾的聲音。噪聲在生活中隨處可見，尤其是工程機(jī)械噪聲。過大的機(jī)械噪聲不僅會(huì)干擾人們的日?；顒?dòng)，還可能會(huì)對(duì)人們的身體健康嚴(yán)生威脅，因此要采取相應(yīng)有效的措施對(duì)噪聲進(jìn)行控制。本文就機(jī)械消音降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出一些相關(guān)的噪聲控制對(duì)策，以期降低機(jī)械噪聲，減少工程機(jī)械噪聲污染。一、噪聲的種類動(dòng)力噪聲空氣動(dòng)力噪聲是由空氣引起，空氣動(dòng)力噪聲是指在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中需要進(jìn)入一定的空氣并排出一定的廢氣在此過程中所發(fā)出的噪聲。這類噪聲產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)榭諝獾目焖倭鲃?dòng)，其在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后因快速流動(dòng)而與發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零件發(fā)生了摩擦，從而產(chǎn)生噪聲。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止兩個(gè)瞬間所產(chǎn)生的進(jìn)氣噪聲和排氣噪聲中，排氣噪聲相對(duì)要強(qiáng)烈，原因是發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的廢氣一般由廢氣管排出，而廢氣進(jìn)入廢氣管的速度極快，容易導(dǎo)致廢氣在廢氣管內(nèi)形成強(qiáng)大的動(dòng)量，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音。結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的噪聲在工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，會(huì)因?yàn)閮?nèi)部燃燒過程中的各種動(dòng)力對(duì)其內(nèi)部構(gòu)件產(chǎn)生沖擊力而發(fā)出一定的噪聲。這種噪聲是一種混合噪聲，由燃燒噪聲和機(jī)械噪聲共同組成。前者燃燒噪聲是指因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部油液燃燒引起的噪聲，后者的機(jī)械噪聲主要指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中因運(yùn)行速度過快，導(dǎo)致各構(gòu)件所承受的壓力也相應(yīng)加大，在撞擊"摩擦過程中發(fā)出的噪音。最強(qiáng)烈的機(jī)械噪音屬活塞的撞擊聲。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)，液壓系統(tǒng)會(huì)因?yàn)橥瑫r(shí)運(yùn)行而產(chǎn)生噪聲。一般在工程機(jī)械中液壓傳動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲大都因?yàn)轳R達(dá)、液壓泵或其他元配件在使用中因?yàn)楦鞣N壓力的作用而形成。很多廠家在生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)為了提高機(jī)械的性能，大多會(huì)選擇采用功率較高的機(jī)械液壓系統(tǒng)或設(shè)備，使液壓系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)受到的壓力作用變得更大，隨之而產(chǎn)生的噪音也更大。二、機(jī)械消音降噪設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀2.1設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域降噪設(shè)備在生活中無處不在，無論是電冰箱還是摩托車，消音降噪設(shè)備都并不遙遠(yuǎn)。例如在船舶動(dòng)力裝置中，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲是主要的噪聲源之一，因此必須對(duì)排氣系統(tǒng)配置消音設(shè)備進(jìn)行降噪；氣動(dòng)馬達(dá)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高噪音，不僅危害工人的身體健康，還可能掩蔽井下的警報(bào)信號(hào)，造成嚴(yán)重事故，對(duì)氣動(dòng)風(fēng)機(jī)的降噪技術(shù)進(jìn)行研究具有重要意義；內(nèi)燃機(jī)排氣消聲裝置，降低各種車輛的排氣噪聲與排放的有害氣體對(duì)人們的健康帶來的不利影響，諸如此類的消音降噪設(shè)備的應(yīng)用舉不勝舉。2.2設(shè)備的降噪效果首先以氣阻式內(nèi)燃機(jī)消聲器為例，該設(shè)置采用變流和注氣消聲技術(shù)設(shè)計(jì)的一種新型內(nèi)燃機(jī)消聲器，由消聲器外殼、導(dǎo)流室、擴(kuò)張室、注氣室與多孔圓柱共嗚室組成。該消聲器設(shè)計(jì)獨(dú)特，消聲頻帶寬，消聲效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化大批量生產(chǎn)。還有就是柴（汽）油發(fā)電機(jī)組微聲排氣方法，通過將油機(jī)排出廢氣經(jīng)減壓室減壓處理和經(jīng)煙囪抽飄力作用后，達(dá)到微聲排氣的效果。以上兩個(gè)類似的例子說明消音降噪的設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中降噪效果較明顯，特別是以上兩個(gè)例子中的應(yīng)用均利用在汽車上，其降噪的作用很大程度上降低環(huán)境中的噪音污染。當(dāng)然，并不是所有消音降噪設(shè)備的降噪的效果都盡如人意，仍有數(shù)不勝數(shù)的各種噪聲污染在影響著我們的正常生活，摧殘著我們的身心健康，在設(shè)備的研制方面還有更多需要改進(jìn)和創(chuàng)新的地方亟待研究。三、工程機(jī)械機(jī)外噪聲的處理方法3.1空氣動(dòng)力噪聲處理空氣動(dòng)力噪聲控制主要包括進(jìn)排氣噪聲控制以及風(fēng)扇噪聲控制。其中，對(duì)于進(jìn)排氣噪聲的控制，可設(shè)計(jì)合理的空濾器，加大空濾器的斷面面積或長(zhǎng)度以增大其容積；另外，還可使用排氣消聲器和進(jìn)氣消聲器等。對(duì)于風(fēng)扇噪聲的控制，由于風(fēng)扇的葉片形狀直接影響其周圍的渦流強(qiáng)度，因此，將葉片形狀改成有適合彎度和較好流線型的，可有效降低其周邊的渦流強(qiáng)度，達(dá)到降低噪聲的目的。另外，采用高強(qiáng)度尼龍、玻璃鋼等有機(jī)合成材料也可降低噪聲。3.2結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲的處理由于結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲分為兩種，即燃燒噪聲和機(jī)械噪聲。對(duì)燃燒噪聲的控制主要是通過降低燃燒壓力的增長(zhǎng)來完成的，可通過選用改善油的品質(zhì)、采用增壓技術(shù)、提高廢氣的再循環(huán)與改進(jìn)燃燒室的結(jié)構(gòu)等改進(jìn)方法進(jìn)行控制。燃燒與混合氣的構(gòu)成、燃燒室的結(jié)構(gòu)都有密切關(guān)系，通過影響壓力的升高率和發(fā)火的延遲期，影響燃燒噪聲的大小。而控制機(jī)械噪聲的有效辦法主要是提高零件的加工精度。因此，在不影響工程機(jī)械設(shè)備使用和裝配要求的條件下，應(yīng)當(dāng)盡量減小氣缸與活塞之間的縫隙，才能減小活塞在運(yùn)行過程中對(duì)氣缸壁的沖擊力，從而有效達(dá)到降噪的目的。另外，還可通過將活塞制造成上面小下面大的錐形或在合金活塞上鑲嵌鋼片等方法措施來減小活塞與氣缸之間的間隙，從而取得一定的降噪效果。液壓系統(tǒng)及駕駛室噪聲處理工程機(jī)械設(shè)備的駕駛室是操作者工作的地方，若駕駛室噪聲過高，則會(huì)一定程度上影響到操作者的身心健康及工作效率，嚴(yán)重的甚至?xí)斐刹僮魅藛T的過度疲勞，引發(fā)嚴(yán)重事故。因此，工程機(jī)械設(shè)備若配有駕駛室，則還應(yīng)對(duì)駕駛室進(jìn)行噪聲控制。由于工程機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在駕駛室的后下方，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、吸音隔音及對(duì)駕駛室地板進(jìn)行密封等有效措施來實(shí)施對(duì)駕駛室的噪聲控制。在駕駛室內(nèi)的噪聲一般都是由外界的噪聲經(jīng)由很小的孔洞或縫隙衍射進(jìn)來，從而造成駕駛室內(nèi)的板件振動(dòng)與外界發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲疊加而產(chǎn)生的。因此，可在駕駛室的縫隙處嵌入泡沫塑料或橡膠一類的隔音材料來進(jìn)行密封隔音；也可在靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的地板處黏貼吸聲材料，從而對(duì)噪聲進(jìn)行控制；另外，還可以在門板四周嵌加富有彈性的材料，從而可將玻璃牢牢的嵌在彈性材料中來防止噪聲。此外，在對(duì)機(jī)械設(shè)備的駕駛室進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)時(shí)還應(yīng)對(duì)材料的尺寸"質(zhì)量以及剛度等進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定同時(shí)安裝過程中加強(qiáng)板件疊加處的剛度，以此來減少由于振動(dòng)而造成板件重疊處的二次輻射噪聲。最后，由于駕駛室安裝在車架上，因此還應(yīng)在駕駛室與車架之間合理的配置減振器。結(jié)束語：本文針對(duì)工程機(jī)械噪聲聲源不同，提出幾種相應(yīng)的降噪處理方法其在降低工程機(jī)械噪聲，提高機(jī)械工作效率，減少噪聲污染等多方面都有重要作用。對(duì)于企業(yè)來說，降低